[发明专利]一种加速度检测方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种加速度检测方法及装置，属于微弱信号检测技术领域。

背景技术

在卫星导航技术领域中，飞行器飞行的环境比较复杂，常常有微小加速度输入到加速度计中，而这种具有微弱变化量的加速度就是一种微弱信号，对于这种微弱信号普遍采用积分的方法进行检测。由于各种信号中几乎都存在噪声的影响，而微弱信号又很容易淹没在噪声干扰中，为了把淹没在噪声中的信号提取出来，传统方法普遍采用抑制噪声并从噪声中检测微弱信号的方法，但由于微弱信号与噪声相比其信号强度已经非常微弱了，导致现有的微弱信号检测方法受到噪声的干扰较大，难以准确从噪声中检测出微弱信号。

因此，在现有的微弱信号检测技术中，存在难以检测出微弱的加速度变化量的问题。

发明内容

本发明提供了一种加速度检测方法及装置，以解决在现有的微弱信号检测技术中，存在难以检测出微弱的加速度变化量的问题。

一种加速度检测方法，包括：

将加速度计输出的差分电容变化量转换为电压信号，并将所述电压信号转换为离散的数字量输出到数字信号处理器；

通过数字信号处理器对所述离散的数字量进行解调，根据预定的控制算法计算得到数字反馈误差量并输出。

一种加速度检测装置，包括：

差分电容检测电路，用于将加速度计输出的差分电容变化量转换为电压信号；

A/D转换电路，用于将所述电压信号转换为离散的数字量输出到数字信号处理器；

数字信号处理器，用于对所述离散的数字量进行解调，根据预定的控制算法计算得到数字反馈误差量。

本发明通过对加速度计输出量进行模数变换并计算数字反馈误差量，以获得加速度的值，不但能够检测微弱的加速度变化量，还具有方法简单、检测精度高、动态范围大、分辨率高的特点，可有效滤除噪声和各采样点误差的累积，从而保证了整个导航系统的高精度。

附图说明

图1是本发明的具体实施方式提供的一种加速度检测方法的流程示意图；

图2是本发明的具体实施方式提供的一种加速度检测装置的结构示意图；

图3是本发明的具体实施方式提供的差分电容检测电路的结构示意图；

图4是本发明的具体实施方式提供的硬件电路的结构示意图；

图5是本发明的具体实施方式提供的数字信号处理器的信号处理流程示意图；

图6是本发明的具体实施方式提供的相关检测原理示意图；

图7是本发明的具体实施方式提供的采用相关检测进行数字信号处理的原理示意图；

图8是本发明的具体实施方式提供的加速度计的整体结构示意图。

具体实施方式

本发明的具体实施方式提供了一种加速度检测方法，首先将检测到的加速度计输出的差分电容变化量转换为电压信号，并将电压信号转换为离散的数字量输出到数字信号处理器；然后通过数字信号处理器对离散的数字量进行解调，根据预定的控制算法计算得到数字反馈误差量并输出。

进一步地，相应的检测加速度计输出的差分电容变化信号包括将差分电容变化信号进行高频载波调制，再经过电荷放大后输出。以及，相应的数字反馈误差量通过相关检测方法得到，并且与电压信号成正比，并通过待测信号与本身的相关性较强且与噪声无相关性的性质，从待测信号与噪声的混合信号中检测待测信号。

另外，该方法还包括将数字信号处理器反馈的数字反馈误差量转换为模拟反馈误差电压信号，并将模拟反馈误差电压信号转换为模拟反馈电流输出到加速度计的电磁力矩上。

本具体实施方式采用相关检测技术的加速度检测方法是建立在以下的电路结构上的：单载波调制差分电容检测电路、A/D转换电路、数字信号处理器、D/A转换电路及电压/电流转换电路，其中单载波调制差分电容检测电路又包括载波信号发生器DDS、电荷放大电路几个模块。为了更清楚的说明本发明的具体实施方式提供的一种加速度检测方法，现结合说明书附图对该方法进行详细说明，如图1所示，该方法具体可以包括：

步骤11，将加速度计输出的差分电容变化量转换为电压信号，并将电压信号转换为离散的数字量输出到数字信号处理器。

当检测到输入的加速度为a时，加速度计表头中的差分电容传感器检测这一变化并产生差分电容变化量ΔC；单载波调制差分电容检测电路将相应的差分电容变化量ΔC进行高频载波调制，再经过电荷放大后转换为电压信号V输出，再将相应的电压信号V经A/D转换变成为离散的数字量输出到数字信号处理器。