基于FPGA的组合惯导系统的数据采集模块设计

基于FPGA的组合惯导系统的数据采集模块设计(任务书,开题报告,论文13000字)  
摘　　要
光纤陀螺作为组合惯导系统中的核心部件，在线形测量中有着举足轻重的地位，现如今，随着我国光纤陀螺的自主研发技术日益精进，相关生产工业发展迅速，曾经只在军事、国防、航天等领域大规模使用的组合惯导系统，如今也可为国民工业进行服务。近年来，武汉理工大学国家光纤传感器工程实验室成功地将光纤陀螺仪惯性制导技术应用于线性测量。
本课题就将在Xlinx公司生产的AX309型号的FPGA开发板的基础上，利用Verilog HDL编程软件ISE14.7设计出一个基于FPGA的光纤陀螺数据采集模块，实现将光纤陀螺发送的数据进行实时性的接收和存储两大功能。

关键词：光纤陀螺；组合惯导系统；FPGA;Verilog HDL；数据采集模块
 
Abstract
Fiber optic gyroscope as the core component in integrated inertial navigation system, has a pivotal position in the linear measurement, nowadays, along with our country independent research and development of fiber-optic gyroscope (fog) technology develop, are related to the production industry development is rapid, once only in the field of military, defense, aerospace and other large-scale use a combination of inertial navigation system, now can also service in the national industry.In recent years, the fiber optic sensing national engineering laboratory of wuhan university of technology has successfully applied fiber optic gyro inertial navigation technology to linear measurement.
Based on the Verilog HDL development board of model AX309 produced by Xlinx company, this paper designs a data acquisition module of fog based on FPGA by using ISE14.7 software, and realizes the real-time receiving and storage of the measured data of fog.
Experimental measurement shows that this module can receive the data transmitted by the gyroscope in real time and store it in the SD card.

Key Words:fiber-optic gyroscope;Integrated inertial navigation system;Verilog HDL;data acquisition module；FPGA
 
目录
第1章 绪论    1
1.1 研究目的及意义    1
1.1.1 捷联惯性导航系统概述    1
1.1.2 捷联惯性导航系统特点介绍    1
1.1.3 组合惯导系统中的传感器介绍    2
1.2 研究现状    3
1.2.1 光纤陀螺研究现状    3
1.2.2 惯导系统研究现状    3
1.3 研究内容    4
第2章 FPGA与Verilog HDL的主要技术概述    5
2.1 FPGA    5
2.1.1 FPGA技术简介及其特点分析    5
2.1.2 FPGA开发流程    6
2.2 Verilog HDL概述及其技术特点    8
第3章 TXD6-A2光纤陀螺介绍    9
3.1 TXD6-A2的通信协议    9
3.2 TXD6-A2主要性能指标    9
第4章 数据采集模块的设计与实现    10
4.1 功能需求分析    10
4.2模块分块化设计    12
4.2.1 50M(HZ)分频程序设计    12
4.2.2 串行数据总线(UART)模块设计    12
4.2.3 字节提取模块    13
4.2.4 数据转码模块    13
4.2.5 SD卡存储模块    13
4.2.6 顶层模块例化    13
4.2.7 UCF文件的设计    13
第5章 数据分析    15
5.1 检测模块采集的数据是否掉帧    15
5.2 检测采集数据是否正确    16
5.3 误差分析    18
第6章 全文总结与未来展望    19
6.1 全文总结    19
6.2 未来展望    19
参考文献    20
致　　谢    21