[发明专利]多通道高速转台测角信号处理系统

说明书

多通道高速转台测角信号处理系统，涉及一种高速转台增量测角信号处理系统，本发明为解决现有技术无法保证转台测角系统同时兼顾高速和高精度两方面需求的问题。本发明包括高细分转换电路模块、差分转单端及隔离电路模块、四倍细分及高速计数模块和比较输出模块；高细分转换电路模块将增量模拟信号转换成增量数字信号，然后进行高倍细分；差分转单端及隔离电路模块将正交数字差分信号转换成单端信号，并隔离输出；四倍细分及高速计数模块进行正交滤波、四倍细分、高速正交计数；比较输出模块设置比较值，将比较值与四倍细分及高速计数模块获得的计数数值进行比较，实现比较脉冲的输出。本发明用于高速转台。

技术领域

本发明涉及一种高速转台增量测角信号处理系统。

背景技术

随着转台的应用需求及其设计制造技术的发展，转台的性能指标要求兼顾高速和高精度两方面的性能。为了达到高精度，必须对编码器输出的增量信号进行高倍细分，但是在高速状态下，高倍细分后的信号频率很高，需要高带宽的正交编码计数电路对其进行处理。常见的细分电路受输入信号频带限制，通常只能做到50倍细分，计数电路的带宽只能做到1M，远远不能满足需求。

发明内容

本发明是为了解决现有技术无法保证转台测角系统同时兼顾高速和高精度两方面需求的问题，提出的一种多通道高速转台测角信号处理系统。

本发明所述的多通道高速转台测角信号处理系统，该处理系统包括高细分转换电路模块、差分转单端及隔离电路模块、四倍细分及高速计数模块和比较输出模块；

高细分转换电路模块将增量编码器输出的增量模拟信号转换成增量数字信号，然后对增量数字信号进行高倍细分，输出正交数字差分信号；

差分转单端及隔离电路模块将高细分转换电路模块输出的正交数字差分信号转换成单端信号，并对单端信号进行隔离输出；

四倍细分及高速计数模块对差分转单端及隔离电路模块隔离输出的信号进行正交滤波，然后进行四倍细分，再进行高速正交计数，获得计数数值；

比较输出模块设置比较值，将比较值与四倍细分及高速计数模块获得的计数数值进行比较，每个四倍细分及高速计数模块的计数器对应一个步长寄存器，每个计数周期计数器对应步长时发出一个高电平脉冲，实现比较脉冲的输出。

本发明所述的多通道高速转台测角信号处理系统，高细分转换电路通过高速的外围电路首先对编码器输出的1vpp的模拟信号进行AD转换变成数字信号，然后对其进行高倍插值实现高倍细分，输出正交数字差分信号。计数板卡通过数字电路对正交数字差分信号转化成单端信号，并进行4倍频细分，然后通过高速的FPGA实现高速计数功能，同时与存储在比较寄存器的数值进行比较，实现比较脉冲输出。

本发明通过测试脉冲之间的时间间隔，实现速度、精度和稳定性的测试，能够同时兼顾高速和高精度两个方面的需求。

附图说明

图1是本发明所述iC-TW28高集成度插补芯片的功能块图；

图2是本发明所述信号细分电路对信号进行插值，实现对信号细分的原理图，图中，A表示增量编码器输出的一相方波脉冲信号，B表示增量编码器输出的另一相方波脉冲信号；

图3是本发明所述将正交数字差分信号转换成单端信号的差分转单端电路图；

图4是本发明所述对单端信号进行隔离输出的隔离电路图；

图5是本发明所述四倍细分的时序图，ChA表示A路信号，ChB表示B路信号，CounterValue表示计数值；

图6是本发明所述FPGA高速计数模块的原理框图；

图7是本发明所述比较输出模块的电路图。

具体实施方式