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【2h】

A Digitalized Silicon Microgyroscope Based on Embedded FPGA

机译：基于嵌入式FPGA的数字化硅微陀螺仪

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摘要

This paper presents a novel digital miniaturization method for a prototype silicon micro-gyroscope (SMG) with the symmetrical and decoupled structure. The schematic blocks of the overall system consist of high precision analog front-end interface, high-speed 18-bit analog to digital convertor, a high-performance core Field Programmable Gate Array (FPGA) chip and other peripherals such as high-speed serial ports for transmitting data. In drive mode, the closed-loop drive circuit are implemented by automatic gain control (AGC) loop and software phase-locked loop (SPLL) based on the Coordinated Rotation Digital Computer (CORDIC) algorithm. Meanwhile, the sense demodulation module based on varying step least mean square demodulation (LMSD) are addressed in detail. All kinds of algorithms are simulated by Simulink and DSPbuilder tools, which is in good agreement with the theoretical design. The experimental results have fully demonstrated the stability and flexibility of the system.
机译：本文提出了一种具有对称和解耦结构的原型硅微陀螺仪（SMG）的新型数字小型化方法。整个系统的原理图模块包括高精度模拟前端接口，高速18位模数转换器，高性能核心现场可编程门阵列（FPGA）芯片和其他外设，例如高速串行用于传输数据的端口。在驱动模式下，闭环驱动电路由自动增益控制（AGC）环路和基于锁相旋转数字计算机（CORDIC）算法的软件锁相环（SPLL）实现。同时，详细讨论了基于可变步长最小均方解调（LMSD）的感官解调模块。 Simulink和DSPbuilder工具对各种算法进行了仿真，这与理论设计非常吻合。实验结果充分证明了系统的稳定性和灵活性。

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