[发明专利]一种集成化核磁共振陀螺磁场闭环数字控制系统

摘要

本发明公开了一种集成化核磁共振陀螺磁场闭环数字控制系统，包括输入信号接口模块、模数转换芯片、FPGA模块、DSP模块、数模转换芯片、输出信号接口模块、通信接口模块。该装置通过输入信号接口模块和模数转换芯片获取核磁共振陀螺物理表头的光电检测信号，FPGA模块一方面对含有高频载波的光电检测信号进行一次解调得到平行分量和正交分量，另一方面对一次解调的平行分量进行二次解调，FPGA模块解调的数据传送给DSP模块，DSP模块按照一定的控制算法生成控制量，数模转换芯片和输出信号接口模块把控制量转换成模拟量传送到电流源电路，产生核磁共振陀螺线圈所需的控制电流，从而实现对核磁共振陀螺磁场的闭环控制，使得核磁共振陀螺控制装置的集成度大幅提高。

主权项

1.一种集成化核磁共振陀螺磁场闭环数字控制系统，其特征在于：包括：输入信号接口电路(5)，与模数转换芯片(6)相接，用于将载体系观测到的调制频率信号调理成0～2.3V的差分信号；模数转换芯片(6)，与FPGA模块(11)相接，用于对陀螺共振调制频率信号进行采样，得到数字化的调制频率信号；FPGA模块(11)，与DSP模块(13)相接，对模数转换芯片采样的数字化调制频率信号进行一次载波解调和二次核子谐振频率解调，得到DSP模块所需要的控制解调数据；DSP模块(13)，通过XINTF总线与FPGA模块(11)进行通信，获取控制解调数据，DSP模块(13)按照控制算法对解调数据进行控制和处理，生成三轴磁场线圈控制量，再通过XINTF总线通信把控制量传送给FPGA模块(11)；数模转换模块(21)，与FPGA模块(11)和输出信号接口电路(23)相接，把三轴磁场线圈控制量转化为差分模拟信号；输出信号接口电路(23)，把差分模拟信号转换成电压为‑1V～1V的单端信号，得到电流源电路所需要的驱动模拟量；电流源电路(25)，与输出信号接口电路(23)相接，根据输出信号接口电路的模拟量驱动相应的三轴磁场线圈，从而控制核磁共振陀螺三轴线圈的电流随DSP给定的控制量变化。