单轴旋转惯性导航系统的水平姿态角误差修正方法

在单轴旋转惯性导航系统中,旋转轴不正交误差对于水平方向上的姿态角会产生一定的影响。针对传统最小二乘拟合估计旋转轴不正交角存在拟合近似误差大、未考虑到数据的统计特性等缺陷,提出一种基于Kalman滤波的水平姿态角误差修正方法。在传统方案的基础上,增加以加速度计的输出作为观测量,并采用带有确定性控制项的Kalman滤波方法估计旋转轴不正交角,进而修正转轴不正交误差。仿真实验结果表明,转轴不正交角较大时,该方案将水平姿态角误差峰峰值从传统的最小二乘拟合修正方案的50'进一步降低至10'以内,精度提升了约80%。实际试验结果表明该方案相比于传统的最小二乘拟合修正方案,提升了水平姿态角精度。     

MEMS陀螺仪高阶带通ΣΔ闭环检测系统设计北大核心

为了解决MEMS陀螺仪开环检测带宽窄、量程低、线性度差等问题,设计了机电结合带通ΣΔ闭环检测系统。首先设计4阶带通纯电学ΣΔ调制器,结合MEMS陀螺的机械结构,提出机电结合闭环检测系统结构及参数获取方法。该环路采用脉冲密度反馈方式,考虑输入热噪声、正交误差等非理想因素,建立闭环检测系统的非理想模型。仿真结果表明：对比开环检测,该闭环反馈力平衡了哥氏力,抑制了哥氏振动,陀螺的响应位移降低了4个数量级,响应速度提升了0.6 s;当陀螺量程为300°/s、带宽200 Hz时,信噪比（SNR）达到了113.2 dB。基于现场可编程门阵列（FPGA）开发了MEMS陀螺测控系统电路并进行实际测试,结果表明闭环检测标度因数非线性、测量范围和带宽分别提高了4倍、1.5倍和1.5倍,系统性能得到了有效提升。     

腹部磁化率成像中基于K空间的相位校正

腹部磁共振定量磁化率成像中使用双极读出梯度采集的数据会产生奇偶回波相位误差,该误差会影响局部场图和磁化率测量的准确性。文中提出了一种基于K空间的算法来校正这种相位误差,该算法是利用互相关函数对奇偶回波中心的对齐程度建模并通过模拟退火算法来求目标函数全局最优值。数值仿真结果表明,文中提出的校正算法在一阶相位误差项系数从0.004变化到0.12均是有效的。人体腹部实验表明,奇偶回波的相位误差得到了校正,运用校正算法后成功重建得到了定量磁化率图。     

一种避免码间串扰的LED驱动芯片

针对单线传输LED驱动器在多级联传输时存在高误码率的问题,采用信号"护城河"技术,设计了一种避免码间串扰的LED驱动芯片。芯片具有三路PWM驱动端口,可实现256级灰度输出,为防止数据衰减,数据自动整形转发。通过引入"护城河"技术,隔离相邻数据,消除延时误差积累,从而避免码间串扰。实测结果表明,"护城河"技术在相邻码间建立了一个稳定时长大于196μs的低电平,并且在800 kbit/s的传输速率下,传输特性良好。该芯片有望用于大型户外显示屏中。