專利名稱：一種用于雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器的解碼器及其解碼方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種解碼器，尤其涉及一種用于雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器的解碼器及其解碼方法。
背景技術(shù)：
旋轉(zhuǎn)變壓器是一種電磁感應(yīng)式傳感器，用于伺服控制領(lǐng)域的物體的位置、角度、速度的測(cè)量。雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器包含粗機(jī)和精機(jī)兩相繞組，通常用于高精度的檢測(cè)系統(tǒng)，例如用于船舶、兵器、水利、電力等領(lǐng)域內(nèi)的檢測(cè)系統(tǒng)。將雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器的物理信號(hào)轉(zhuǎn)換為可讀的檢測(cè)信息則需要進(jìn)行解碼，目前，雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器的解碼技術(shù)主要有軟件解碼和硬件解碼兩種方式。但是軟件解碼方法和硬件解碼方法都存在一定的問題。軟件解碼方法主要有調(diào)用反正切函數(shù)法和查表法，這類方法需要大量的硬件資源存儲(chǔ)角度以及與角度對(duì)應(yīng)的正切函數(shù)值等數(shù)據(jù)，解碼速度慢，浪費(fèi)硬件資源。硬件解碼方法主要有坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)數(shù)字計(jì)算方法(C0RDIC)，該方法使用超高速集成電路硬件描述語(yǔ)言(Very-High-SpeedIntegrated Circuit Hardware Description Language, VHDL)進(jìn)行描述，利用現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)的硬件資源實(shí)現(xiàn)反正切操作。硬件解碼方法解碼速度快，但是算法復(fù)雜難懂，難以掌握，使得解碼器的設(shè)計(jì)和使用比較困難。并且現(xiàn)有技術(shù)的雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器軟件解碼方法和硬件解碼方法都是針對(duì)地面測(cè)試設(shè)備和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的，無(wú)法適應(yīng)失重、高輻射、低氣壓、熱真空等惡劣環(huán)境條件，如空間微波雷達(dá)的使用環(huán)境的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種用于雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器的解碼器及其解碼方法，軟件與硬件結(jié)合，能夠直接解算出雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器的角度信息，解碼速度快，精度高，并且能夠適應(yīng)苛刻的環(huán)境條件，可靠性高。本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
一種用于雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器的解碼器，其特點(diǎn)是，包含激磁源、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、乘法器、差分器、相敏解調(diào)器、積分器、控制電路、運(yùn)算電路；
所述的激磁源分別與雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器和相敏解調(diào)器連接，為雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器提供電源，并為相敏解碼器提供解調(diào)信號(hào)；
所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端與雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器的輸出端連接；
所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器、乘法器、差分器、相敏解調(diào)器、積分器依次連接，單向傳輸數(shù)據(jù)；所述的控制電路分別與積分器、運(yùn)算電路連接，接收積分器輸出的數(shù)據(jù)，并與運(yùn)算電路雙向傳輸數(shù)據(jù)；
所述的運(yùn)算電路與乘法器連接，雙向傳輸數(shù)據(jù)。上述的用于雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器的解碼器，其特點(diǎn)是，所述的控制電路還包含壓控振蕩器、邏輯門電路、單穩(wěn)態(tài)電路、加減計(jì)數(shù)器；所述的壓控振蕩器分別與積分器和邏輯門電路連接；所述的邏輯門電路分別與單穩(wěn)態(tài)電路、加減計(jì)數(shù)器連接，并與外部電路連接輸入禁止信號(hào)；所述的單穩(wěn)態(tài)電路與運(yùn)算電路連接，向運(yùn)算電路輸出狀態(tài)判定信號(hào)。上述的用于雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器的解碼器，其特點(diǎn)是，所述的運(yùn)算電路還包含存儲(chǔ)器、粗碼十六位加減計(jì)數(shù)器、精碼十六位加減計(jì)數(shù)器、處理器；所述的存儲(chǔ)器分別與乘法器、控制電路中的單穩(wěn)態(tài)電路、粗碼十六位加減計(jì)數(shù)器、精碼十六位加減計(jì)數(shù)器連接；所述的粗碼十六位加減計(jì)數(shù)器分別與控制電路中的加減計(jì)數(shù)器、精碼十六位加減計(jì)數(shù)器、處理器連接；所述的精碼十六位加減計(jì)數(shù)器與處理器連接；所述的處理器與控制電路中的單穩(wěn)態(tài)電路連接接收狀態(tài)判定信號(hào)，并與外部電路連接分別輸入禁止信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)?！N用于雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器的解碼方法，用于上述的用于雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器的解碼器，其特點(diǎn)是，所述解碼方法包含以下步驟
步驟1，雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器輸出周期性的角度的交流模擬信號(hào)，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為交流數(shù)字信號(hào)后，經(jīng)過乘法器、差分器、相敏解調(diào)器產(chǎn)生一個(gè)直流模擬信號(hào)，并在積分器中進(jìn)行積分；
步驟2，積分器的輸出信號(hào)與外部的禁止信號(hào)共同通過邏輯門電路驅(qū)動(dòng)單穩(wěn)態(tài)電路向存儲(chǔ)器和處理器輸出狀態(tài)判定信號(hào)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)加減計(jì)數(shù)器調(diào)整角度變量Ω的數(shù)值；
步驟3，根據(jù)狀態(tài)判定信號(hào)的值，存儲(chǔ)器讀取并儲(chǔ)存乘法器的交流數(shù)字信號(hào)數(shù)據(jù)，或者將其內(nèi)部?jī)?chǔ)存的交流數(shù)字信號(hào)數(shù)據(jù)向粗碼十六位加減計(jì)數(shù)器和精碼十六位加減計(jì)數(shù)器輸出，粗碼十六位加減計(jì)數(shù)器和精碼十六位加減計(jì)數(shù)器分別產(chǎn)生一組二進(jìn)制碼；
步驟4，粗碼十六位加減計(jì)數(shù)器和精碼十六位加減計(jì)數(shù)器輸出的二進(jìn)制碼、禁止信號(hào)、單穩(wěn)態(tài)電路輸出的狀態(tài)判定信號(hào)、外部的時(shí)鐘信號(hào)分別輸入處理器后，處理器對(duì)輸入的二進(jìn)制碼進(jìn)行運(yùn)算，計(jì)算得到雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器的角度數(shù)據(jù)。 上述的用于雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器的解碼方法，其特點(diǎn)是，所述步驟I還包含
步驟1.1，激磁源為雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器供電，并向相敏解調(diào)器提供解調(diào)信號(hào)；
步驟1. 2，模數(shù)轉(zhuǎn)換器將雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器輸出的周期性的角度的交流模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為交流數(shù)字信號(hào)；
步驟1. 3，乘法器、差分器依次將交流數(shù)字信號(hào)與一個(gè)可調(diào)可變的角度變量ifJ相乘差
分；
步驟1. 4，差分器輸出的信號(hào)與激磁源提供的解調(diào)信號(hào)共同輸入相敏解調(diào)器解調(diào)產(chǎn)生一個(gè)直流模擬信號(hào)；
步驟1. 5，直流模擬信號(hào)輸入積分器中進(jìn)行積分。上述的用于雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器的解碼方法，其特點(diǎn)是，所述步驟2還包含
步驟2. 1，積分器的輸出信號(hào)輸入控制電路的壓控振蕩器作為其控制電壓，壓控振蕩器的輸出信號(hào)與外部電路輸入的禁止信號(hào)共同驅(qū)動(dòng)邏輯門電路；
步驟2. 2，邏輯門電路的輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)單穩(wěn)態(tài)電路，使其向存儲(chǔ)器和處理器輸出狀態(tài)判定信號(hào)；
步驟2. 3，邏輯門電路的輸出信號(hào)同時(shí)驅(qū)動(dòng)加減計(jì)數(shù)器，使其不斷調(diào)整角度變量D的數(shù)值。上述的用于雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器的解碼方法，其特點(diǎn)是，所述步驟3還包含
步驟3. 1，根據(jù)狀態(tài)判定信號(hào)的值，如果狀態(tài)判定信號(hào)值為1，乘法器的交流數(shù)字信號(hào)數(shù)據(jù)輸出到存儲(chǔ)器內(nèi)進(jìn)行儲(chǔ)存，粗碼十六位加減計(jì)數(shù)器和精碼十六位加減計(jì)數(shù)器不能讀取存儲(chǔ)器內(nèi)的交流數(shù)字信號(hào)數(shù)據(jù)；
步驟3. 2，如果狀態(tài)判定信號(hào)值為0，粗碼十六位加減計(jì)數(shù)器和精碼十六位加減計(jì)數(shù)器分別讀取儲(chǔ)存器內(nèi)的交流數(shù)字信號(hào)數(shù)據(jù)，并且粗碼十六位加減計(jì)數(shù)器向精碼十六位加減計(jì)數(shù)器輸出數(shù)據(jù)，粗碼十六位加減計(jì)數(shù)器和精碼十六位加減計(jì)數(shù)器分別運(yùn)算輸出一組二進(jìn)制碼。上述的用于雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器的解碼方法，其特點(diǎn)是，所述步驟4還包含
步驟4. 1，在外部的時(shí)鐘信號(hào)的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)入第一個(gè)時(shí)鐘周期，將禁止信號(hào)初始化為I后，對(duì)狀態(tài)判定信號(hào)進(jìn)行判斷，如果狀態(tài)判定信號(hào)為1，則循環(huán)等待，如果狀態(tài)判定信號(hào)為O,處理器讀取粗碼十六位加減計(jì)數(shù)器和精碼十六位加減計(jì)數(shù)器輸出的二進(jìn)制碼；
步驟4. 2，根據(jù)雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器的精機(jī)與粗機(jī)繞組的極對(duì)數(shù)比，對(duì)粗碼十六位加減計(jì)數(shù)器和精碼十六位加減計(jì)數(shù)器的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行判定，并調(diào)整粗碼十六位加減計(jì)數(shù)器輸出的二進(jìn)制碼；
步驟4. 3，將經(jīng)過調(diào)整的粗碼十六位加減計(jì)數(shù)器輸出的二進(jìn)制碼與精碼十六位加減計(jì)數(shù)器輸出的二進(jìn)制碼進(jìn)行拼接，生成一組新的二進(jìn)制碼，并向外輸出；
步驟4. 4，在外部的時(shí)鐘信號(hào)的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)入下一個(gè)時(shí)鐘周期，循環(huán)步驟4.1至步驟4. 3，直至在外部的時(shí)鐘信號(hào)的驅(qū)動(dòng)下結(jié)束解碼過程。本發(fā)明具有以下積極效果
本發(fā)明由于采用硬件與軟件結(jié)合的方式，能夠直接解算出雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器的角度信息；本發(fā)明由于選用了一系列高可靠性的電路模塊，能夠適應(yīng)空間微波雷達(dá)空間失重、低氣壓、高輻射、熱真空的惡劣環(huán)境條件，環(huán)境適應(yīng)性好；本發(fā)明由于軟件程序簡(jiǎn)單，能夠在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)完成一次解碼運(yùn)算，解碼速度快；本發(fā)明由于通過設(shè)置在處理器內(nèi)的軟件程序?qū)Υ执a十六位加減計(jì)數(shù)器和精碼十六位加減計(jì)數(shù)器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，最后輸出的是經(jīng)整合的角度信息，因此本發(fā)明的解碼結(jié)果精度高；本發(fā)明由于通過外部的 控制信號(hào)INH和狀態(tài)控制信號(hào)BUSY控制存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)過程和處理器的數(shù)據(jù)處理過程，在解碼器內(nèi)的前端部件尚未完成解碼運(yùn)算時(shí)，數(shù)據(jù)只能存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中而不能進(jìn)入處理器中進(jìn)行運(yùn)算，因此降低了解碼過程中的誤碼概率，解碼可靠性高。


圖1為本發(fā)明一種用于雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器的解碼器的硬件連接示意圖2為本發(fā)明一種用于雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器的解碼方法的流程圖3為本發(fā)明一種用于雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器的解碼方法的步驟4的流程圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖，通過詳細(xì)說明一個(gè)較佳的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步闡述。參閱附圖1所示，本發(fā)明一種用于雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器的解碼器包含激磁源1、模數(shù)轉(zhuǎn)換器2、乘法器3、差分器4、相敏解調(diào)器5、積分器6、控制電路7、運(yùn)算電路8。激磁源I分別與雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器10和相敏解調(diào)器5連接，為雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器10提供電源，同時(shí)向相敏解碼器5提供解調(diào)信號(hào)；模數(shù)轉(zhuǎn)換器2的輸入端與雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器10的輸出端連接；模數(shù)轉(zhuǎn)換器2、乘法器3、差分器4、相敏解調(diào)器5、積分器6依次連接，單向傳輸數(shù)據(jù)；控制電路7分別與積分器6、運(yùn)算電路8連接，接收積分器6輸出的數(shù)據(jù)，并與運(yùn)算電路8雙向傳輸數(shù)據(jù)；運(yùn)算電路8與乘法器3連接，雙向傳輸數(shù)據(jù)。 控制電路7包含壓控振蕩器(VCO) 71、邏輯門電路72、單穩(wěn)態(tài)電路73、加減計(jì)數(shù)器74。壓控振蕩器71的輸入端與積分器6的輸出端連接，其輸出端與邏輯門電路72的輸入端連接。邏輯門電路72設(shè)有多個(gè)輸入端和多個(gè)輸出端，其中一個(gè)輸入端與壓控振蕩器71連接，其中另一個(gè)輸入端與外部電路連接輸入外部的禁止信號(hào)INH，其兩個(gè)輸出端分別與單穩(wěn)態(tài)電路73、加減計(jì)數(shù)器74連接。單穩(wěn)態(tài)電路73與運(yùn)算電路8連接，向運(yùn)算電路8輸出狀態(tài)判定信號(hào)BUSY。運(yùn)算電路8包含存儲(chǔ)器81、粗碼十六位加減計(jì)數(shù)器82、精碼十六位加減計(jì)數(shù)器83、處理器84。存儲(chǔ)器81、粗碼十六位加減計(jì)數(shù)器82、精碼十六位加減計(jì)數(shù)器83、處理器84均設(shè)有多個(gè)輸入端與多個(gè)輸出端。存儲(chǔ)器81的其中一個(gè)輸入端B7與單穩(wěn)態(tài)電路73的輸出端連接輸入狀態(tài)判定信號(hào)BUSY，其中一對(duì)輸入端BI和輸出端B2與乘法器3連接，一對(duì)輸入端B3和輸出端B4分別與粗碼十六位加減計(jì)數(shù)器82的一對(duì)輸出端C02和輸入端COl連接，一對(duì)輸入端B5和輸出端B6分別與精碼十六位加減計(jì)數(shù)器83的一對(duì)輸出端J02和輸入端JOl連接，分別雙向傳輸數(shù)據(jù)。粗碼十六位加減計(jì)數(shù)器82的其中一組輸出端Cl、C2、C3…C16分別與處理器84的多個(gè)輸入端連接，其中另一個(gè)輸出端CO同時(shí)與精碼十六位加減計(jì)數(shù)器83的輸入端JO和加減計(jì)數(shù)器74的輸入端連接。精碼十六位加減計(jì)數(shù)器83的其中一組輸出端Jl、J2> J3…J16分別與處理器84的多個(gè)輸入端連接。處理器84的其中一個(gè)輸入端Dl與外部電路連接輸入外部的禁止信號(hào)INH，一個(gè)輸入端D2與控制電路7的單穩(wěn)態(tài)電路73的輸出端連接輸入狀態(tài)判定信號(hào)BUSY，一個(gè)輸入端D3與外部電路連接輸入時(shí)鐘信號(hào)，其輸出端向外輸出運(yùn)算結(jié)果。雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器10含有粗機(jī)和精機(jī)兩相繞組，本實(shí)施例中選用粗機(jī)精機(jī)磁極對(duì)數(shù)比為1:8的雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器。本實(shí)施例中，激磁源I選用ZA015振蕩器，處理器84為復(fù)雜可編程邏輯器件(CPLD)，選用市售的EPM9560處理器，其余的模數(shù)轉(zhuǎn)換器2、乘法器
3、差分器4、相敏解調(diào)器5、積分器6、壓控振蕩器71、邏輯門電路72、單穩(wěn)態(tài)電路73、加減計(jì)數(shù)器74、存儲(chǔ)器81、粗碼十六位加減計(jì)數(shù)器82、精碼十六位加減計(jì)數(shù)器83均為現(xiàn)有技術(shù)的電路模塊。參閱附圖2所示，本發(fā)明一種用于雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器的解碼方法，用于上述的用于雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器的解碼器，該解碼方法包含以下步驟
步驟1，雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器10輸出周期性的角度的交流模擬信號(hào)，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器2轉(zhuǎn)換為交流數(shù)字信號(hào)后，經(jīng)過乘法器3、差分器4、相敏解調(diào)器5產(chǎn)生一個(gè)直流模擬信號(hào)，并在積分器6中進(jìn)行積分。其具體過程如下
步驟1. 1，激磁源I為雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器10供電，并向相敏解調(diào)器5提供解調(diào)信號(hào)。步驟1. 2，模數(shù)轉(zhuǎn)換器2將雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器10輸出的周期性的角度的交流模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為交流數(shù)字信號(hào)。在本實(shí)施例中，雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器10輸出四組正余弦
形式的周期性的關(guān)于角度的交流模擬信號(hào)
權(quán)利要求
1.一種用于雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器的解碼器，其特征在于，包含激磁源(I)、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(2)、乘法器(3)、差分器(4)、相敏解調(diào)器(5)、積分器(6)、控制電路(7)、運(yùn)算電路(8)； 所述的激磁源(I)分別與雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器(10)和相敏解調(diào)器(5)連接，為雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器(10)提供電源，并為相敏解碼器(5)提供解調(diào)信號(hào)； 所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(2)的輸入端與雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器(10)的輸出端連接； 所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(2)、乘法器(3)、差分器(4)、相敏解調(diào)器(5)、積分器(6)依次連接，單向傳輸數(shù)據(jù)； 所述的控制電路(7)分別與積分器(6)、運(yùn)算電路(8)連接，接收積分器(6)輸出的數(shù)據(jù)，并與運(yùn)算電路(8)雙向傳輸數(shù)據(jù)； 所述的運(yùn)算電路(8 )與乘法器(3 )連接，雙向傳輸數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的用于雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器的解碼器，其特征在于，所述的控制電路(7)還包含壓控振蕩器(71)、邏輯門電路(72)、單穩(wěn)態(tài)電路(73)、加減計(jì)數(shù)器(74);所述的壓控振蕩器(71)分別與積分器(6)和邏輯門電路(72)連接；所述的邏輯門電路(72)分別與單穩(wěn)態(tài)電路(73)、加減計(jì)數(shù)器(74)連接，并與外部電路連接輸入禁止信號(hào)；所述的單穩(wěn)態(tài)電路(73)與運(yùn)算電路(8)連接，向運(yùn)算電路(8)輸出狀態(tài)判定信號(hào)。
3.如權(quán)利要求2所述的用于雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器的解碼器，其特征在于，所述的運(yùn)算電路(8)還包含存儲(chǔ)器(81)、粗碼十六位加減計(jì)數(shù)器(82)、精碼十六位加減計(jì)數(shù)器(83)、處理器(84);所述的存儲(chǔ)器(81)分別與乘法器(3)、控制電路(7)中的單穩(wěn)態(tài)電路(73)、粗碼十六位加減計(jì)數(shù)器(82)、精碼十六位加減計(jì)數(shù)器(83)連接；所述的粗碼十六位加減計(jì)數(shù)器(82)分別與控制電路(7)中的加減計(jì)數(shù)器(74)、精碼十六位加減計(jì)數(shù)器(83)、處理器(84)連接；所述的精碼十六位加減計(jì)數(shù)器(83)與處理器(84)連接；所述的處理器(84)與控制電路(7)中的單穩(wěn)態(tài)電路(73)連接接收狀態(tài)判定信號(hào)，并與外部電路連接分別輸入禁止信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)。
4.一種用于雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器的解碼方法，用于權(quán)利要求1所述的用于雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器的解碼器，其特征在于，所述解碼方法包含以下步驟 步驟1，雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器(10)輸出周期性的角度的交流模擬信號(hào)，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(2)轉(zhuǎn)換為交流數(shù)字信號(hào)后，經(jīng)過乘法器(3)、差分器(4)、相敏解調(diào)器(5)產(chǎn)生一個(gè)直流模擬信號(hào)，并在積分器(6)中進(jìn)行積分； 步驟2，積分器(6)的輸出信號(hào)與外部的禁止信號(hào)共同通過邏輯門電路(72)驅(qū)動(dòng)單穩(wěn)態(tài)電路(73)向存儲(chǔ)器(81)和處理器(84)輸出狀態(tài)判定信號(hào)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)加減計(jì)數(shù)器(74)調(diào)整角度變量Ω的數(shù)值； 步驟3，根據(jù)狀態(tài)判定信號(hào)的值，存儲(chǔ)器(81)讀取并儲(chǔ)存乘法器(3)的交流數(shù)字信號(hào)數(shù)據(jù)，或者將其內(nèi)部?jī)?chǔ)存的交流數(shù)字信號(hào)數(shù)據(jù)向粗碼十六位加減計(jì)數(shù)器(82 )和精碼十六位加減計(jì)數(shù)器(83 )輸出，粗碼十六位加減計(jì)數(shù)器(82 )和精碼十六位加減計(jì)數(shù)器(83 )分別產(chǎn)生一組二進(jìn)制碼； 步驟4，粗碼十六位加減計(jì)數(shù)器(82)和精碼十六位加減計(jì)數(shù)器(83)輸出的二進(jìn)制碼、禁止信號(hào)、單穩(wěn)態(tài)電路(73)輸出的狀態(tài)判定信號(hào)、外部的時(shí)鐘信號(hào)分別輸入處理器(84)后，處理器(84)對(duì)輸入的二進(jìn)制碼進(jìn)行運(yùn)算，計(jì)算得到雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器的角度數(shù)據(jù)。
5.如權(quán)利要求4所述的用于雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器的解碼方法，其特征在于，所述步驟I還包含 步驟1.1，激磁源(I)為雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器(10)供電，并向相敏解調(diào)器(5)提供解調(diào)信號(hào); 步驟1. 2，模數(shù)轉(zhuǎn)換器(2)將雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器(10)輸出的周期性的角度的交流模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為交流數(shù)字信號(hào)； 步驟1. 3，乘法器(3)、差分器(4)依次將交流數(shù)字信號(hào)與一個(gè)可調(diào)可變的角度變量Ω相乘差分； 步驟1. 4，差分器(4)輸出的信號(hào)與激磁源(I)提供的解調(diào)信號(hào)共同輸入相敏解調(diào)器(5)解調(diào)產(chǎn)生一個(gè)直流模擬信號(hào)； 步驟1. 5，直流模擬信號(hào)輸入積分器(6)中進(jìn)行積分。
6.如權(quán)利要求4所述的用于雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器的解碼方法，其特征在于，所述步驟2還包含 步驟2. 1，積分器(6)的輸出信號(hào)輸入控制電路(7)的壓控振蕩器(71)作為其控制電壓，壓控振蕩器(71)的輸出信號(hào)與外部電路輸入的禁止信號(hào)共同驅(qū)動(dòng)邏輯門電路(72)；步驟2. 2，邏輯門電路(72)的輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)單穩(wěn)態(tài)電路(73)，使其向存儲(chǔ)器(81)和處理器(84)輸出狀態(tài)判定信號(hào)； 步驟2. 3，邏輯門電路(72)的輸出信號(hào)同時(shí)驅(qū)動(dòng)加減計(jì)數(shù)器(74)，使其不斷調(diào)整角度變量Ω的數(shù)值。
7.如權(quán)利要求4所述的用于雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器的解碼方法，其特征在于，所述步驟3還包含 步驟3. 1，根據(jù)狀態(tài)判定信號(hào)的值，如果狀態(tài)判定信號(hào)值為I，乘法器(3)的交流數(shù)字信號(hào)數(shù)據(jù)輸出到存儲(chǔ)器(81)內(nèi)進(jìn)行儲(chǔ)存，粗碼十六位加減計(jì)數(shù)器(82)和精碼十六位加減計(jì)數(shù)器(83)不能讀取存儲(chǔ)器(81)內(nèi)的交流數(shù)字信號(hào)數(shù)據(jù)； 步驟3. 2，如果狀態(tài)判定信號(hào)值為0，粗碼十六位加減計(jì)數(shù)器(82)和精碼十六位加減計(jì)數(shù)器(83)分別讀取儲(chǔ)存器(81)內(nèi)的交流數(shù)字信號(hào)數(shù)據(jù)，并且粗碼十六位加減計(jì)數(shù)器(82)向精碼十六位加減計(jì)數(shù)器(83)輸出數(shù)據(jù)，粗碼十六位加減計(jì)數(shù)器(82)和精碼十六位加減計(jì)數(shù)器(83)分別運(yùn)算輸出一組二進(jìn)制碼。
8.如權(quán)利要求4所述的用于雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器的解碼方法，其特征在于，所述步驟4還包含 步驟4. 1，在外部的時(shí)鐘信號(hào)的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)入第一個(gè)時(shí)鐘周期，將禁止信號(hào)初始化為I后，對(duì)狀態(tài)判定信號(hào)進(jìn)行判斷，如果狀態(tài)判定信號(hào)為1，則循環(huán)等待，如果狀態(tài)判定信號(hào)為O，處理器(84)讀取粗碼十六位加減計(jì)數(shù)器(82 )和精碼十六位加減計(jì)數(shù)器(83 )輸出的二進(jìn)制碼； 步驟4. 2，對(duì)粗碼十六位加減計(jì)數(shù)器(82)和精碼十六位加減計(jì)數(shù)器的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行判定，并調(diào)整粗碼十六位加減計(jì)數(shù)器(82)輸出的二進(jìn)制碼； 步驟4. 3，將經(jīng)過調(diào)整的粗碼十六位加減計(jì)數(shù)器(82)輸出的二進(jìn)制碼與精碼十六位加減計(jì)數(shù)器(83)輸出的二進(jìn)制碼進(jìn)行拼接，生成一組新的二進(jìn)制碼，并向外輸出； 步驟4. 4，在外部的時(shí)鐘信號(hào)的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)入下一個(gè)時(shí)鐘周期，循環(huán)步驟4.1至步驟4. 3，直至在外部的時(shí)鐘信號(hào)的驅(qū)動(dòng)下結(jié)束解碼過程。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器的解碼器，包含激磁源、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、乘法器、差分器、相敏解調(diào)器、積分器、控制電路、運(yùn)算電路；激磁源分別與雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器和相敏解調(diào)器連接；雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、乘法器、差分器、相敏解調(diào)器、積分器依次連接；控制電路分別與積分器、運(yùn)算電路連接；運(yùn)算電路與乘法器連接；運(yùn)算電路中還包含處理器。本發(fā)明公開了一種用于雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器的解碼方法，將雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器的輸出信號(hào)經(jīng)解碼器硬件進(jìn)行運(yùn)算后輸入運(yùn)算電路中的處理器進(jìn)行整合運(yùn)算，輸出經(jīng)整合的角度信息。本發(fā)明軟件與硬件結(jié)合，能夠直接解算出雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器的角度信息，解碼速度快，精度高，能適應(yīng)苛刻的環(huán)境條件，可靠性高。
文檔編號(hào)H03M7/00GK103036572SQ20121051859
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月6日
發(fā)明者周起華, 翁孚達(dá) 申請(qǐng)人:上海無(wú)線電設(shè)備研究所