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对空间运动物体状态的测量是在工程中常见的问题普遍,线加速度、线速度和距离是描述运动目标状态的重要参数。对通常的线加速度值的测量可通过惯性加速度计获得,但对飞行中的线速度和距离的测量目前尚未有可用的直接惯性传感的方法。因此,采用高精度线加速度计并通过信号处理提高其精度,以及实现加速度到速度和距离的高精度转换具有现实的意义。为此,研究线加速度传感器信号的调理、处理与传输技术具有广阔的应用前景。 本论文从工程实际出发,设计出了一个基于微机械伺服加速度计、数据采集系统芯片MSC1211和DSP TMS320F2812的高精度加速度信号采集、数字处理和数字信号传输的系统平台。该平台可以实现导弹飞行过程中线加速度、速度和距离的高精度实时测量,为导弹弹道测量、弹道修正和惯性制导的应用奠定技术基础。 论文针对高精度线加速度测量的需要,给出了分辨力可达1μg的微机械伺服式加速度计。对其原理和性能参数给与了介绍,提出传感器的动态特性误差和后续的模拟滤波会在工作频率范围内产生幅频和相频误差,将对加速度信号及其积分后的速度和距离信号的测量精度产生影响。本文从加速度传感器频响试验出发,给出加速度信号采集单元的系统建模方法,并通过付立叶正反变换和频域补偿实现工作频率范围内加速度信号动态误差修正。 在加速度信号采集单元和信号处理单元的信号传输方面,为克服模拟传输带来的干扰和噪声的影响,采用数字传输技术保证传输精度。同时采用数字和模拟技术以降低噪声,提高信噪比,保证加速度信号的分辨率。 在信号的数字处理方面,充分利用当代数字信号处理DSP技术,实现时域和频域数据高速运算,使加速度、速度和距离的实时测量成为可能。