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基于S/PDIF信号解码的数字加速度计校准方法
Digital Accelerometer Calibration Method Based on S/PDIF Signal Decoding
  
DOI:10.16450/j.cnki.issn.1004-6801.2021.06.020
中文关键词:  数字加速度计  振动台动态校准  外差激光干涉法  S/PDIF数字信号  现场可编辑逻辑门阵列
英文关键词:digital accelerometer  shaker dynamic calibration  heterodyne interferometry  S/PDIF digital signal  field programmable gate array (FPGA)
基金项目:国家重点研发计划资助项目(2017YFF0205003)
作者单位
王朝1, 蔡晨光2, 杨明3, 孔明1 (1.中国计量大学计量测试工程学院 杭州310018) (2.中国计量科学研究院 北京100029)(3.北京化工大学信息科学与技术学院 北京100029) 
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中文摘要:
      Polytec公司的外差激光干涉仪可输出24位精度、固定输出延时与量化采样率的索尼/飞利浦数字接口格式(sony/philips digital interface format, 简称S/PDIF)数字信号。常规外差激光干涉法的数字加速度计动态校准存在处理数据量较大、导致时间开销或系统成本增加的问题。利用现场可编辑逻辑门阵列(field programmable gate array,简称FPGA)对Polytec外差激光干涉仪输出S/PDIF数字信号的实时解码,实现了以S/PDIF数字信号对其他传输协议的微机电系统(micro electromechanical systems, 简称MEMS)数字加速度计的振动台动态校准。通过与常规外差激光干涉法校准结果对比,证实了该方法具有较高的校准精度。本方法有效减少了校准系统的数据处理量,使其适用于低频振动校准,且具有较强的抗干扰能力。
英文摘要:
      The heterodyne interferometer manufactured by Polytec is able to output the sony/philips digital interface format (S/PDIF) digital signal with 24-bit precision, constant output delay and quantized sampling rate. The dynamic calibration of the digital accelerometer with conventional heterodyne interferometry has the problem that the processing data is large and the time cost or system cost increase. Use the field programmable gate array (FPGA) to decode the output S/PDIF digital signal of the Polytec heterodyne interferometer in real-time, and further accomplish the shaker dynamic calibration of the micro electromechanical systems (MEMS) digital accelerometer with other transmission protocols using the S/PDIF digital signal. Experimental results show that the investigated method effectively reduces the data processing amount of the calibration system and has higher calibration accuracy of sensitivity amplitude and phase.
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