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基于CORDIC算法的旋转变压器解码系统的设计
资料介绍
旋转变压器(简称旋变)具有精度高、体积小、结构简单、抗干扰能力强等优点，目前已经广泛的应用于工业制造和军事领域。但其输出为交流模拟信号，处理起来十分复杂。为了把旋变输出的模拟信号转换为数字角度值，就需要对模拟信号进行解码。解码通常有两种方案，一种是采用旋变专用的解码芯片，另外一种就是利用单片机或者FPGA、AD转换芯片等分离器件搭建解码系统。而前者想要达到理想的精度通常需要较高的成本，限制了它在其它领域的应用。
本文的目的是采用FPGA搭建旋变的解码系统。此系统不仅能够代替专用的解码芯片，而且可以根据实际工程需要突出系统某方面的特性。
论文在研究旋变数学模型和CORDIC算法原理的基础上，确定了用CORDIC算法实现反正切的函数。针对传统CORDIC算法覆盖角度范围有限的缺点，所设计的算法加入了预处理和后处理模块，使其能够达到对(0，360°)范围的解码。相比传统的循环迭代实现，CORDIC的解算核心采用流水线的结构实现。用VHDL硬件描述语言编写了整个反正切的解算模块，设计的算法具有解算速度快、精度灵活可调、硬件实现简单等优点，这是本文的重点。在本系统中，采用FPGA产生旋变的励磁信号，控制AD采样模块采样旋变的两路输出信号，并将采样的数字信号传送给FPGA角度解算模块，解算出的角度值再经串口通信模块发送给DSP调度模块。接着对系统的硬件和软件进行设计，最后对系统的误差进行了理论分析并介绍了几种补偿方法。
实验结果表明，解码系统能够满足一般伺服控制的要求。
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