光电编码器信号处理技术的研究进展

光电编码器是以莫尔条纹计数为基础的高精度数字化测角设备,在航空航天领域得到越来越多的应用。为提高光电编码器在恶劣环境下的性能,分别介绍了光电编码器信号处理的原理、关键技术、典型应用以及新的动向;同时,对具有代表性的处理技术进行了分析与比较,揭示了其处理方式向数字化、智能化发展的趋势;最后针对国内外关键技术的现状,扼要阐述了其未来的发展方向。

一种新型光电轴角编码器译码方法研究

针对光电轴角编码器的光电流信号变化对传统译码电路结果有很大影响的问题,提出了一种新型译码方法及其硬件电路实现。该方法采用全数字方案获取编码器的原始信息,自适应地改变译码算法所需的关键参数,对环境变化等因素进行补偿。为了获得最佳的滤波效果,使滤波器参数随转速改变,对粗码信号进行智能滤波处理。在空间激光链路的高精度编码器应用中,此方法大大减少了译码电路调试和光电编码器机械装调的工作量,降低了由各种环境变化和干扰造成的误码率。

基于DSP技术的网络图像智能压缩系统设计

为降低网络图像在传输中占用的带宽,设计了基于数字信号处理(Digital Signal Processing,DSP)技术的网络图像智能压缩系统。该系统由传输接口、处理器、设备接口、通信总线以及信号处理器等硬件设备构成。引进DSP技术,使用传感器与摄像机,采集前端网络图像,利用图像在传输中反馈的信号,转换处理网络图像空间维度。提取前端输出的总线同步信号,控制网络图像的数字化信号,将其编写入先入先出队列(First Input First Output,FIFO)程序。利用前一信号的相关特性,预测下一信号的空间表现形式,并与实测值的差错量同步编码,从而实现网络图像在空间中的压缩与编码传输。实验结果证明,设计系统的实际应用效果良好,可以有效压缩网络图像,保证图像在共享与传输中的高效性与时效性。

小型绝对式光电轴角编码器电路优化设计

为实现绝对式光电轴角编码器的小型化和智能化,设计了一种基于DSP2812和数字电位计的小型绝对式光电编码器处理电路。提出采用全数字化处理的方法实现粗、精码信号的处理;利用DSP内部A/D转换器实现粗码信号的放大、整形等功能,取消人工调试机械电位器及放大器、比较器等硬件;同时,将编码器精码信号幅值偏差、稳定性偏差的实时补偿算法嵌入到处理电路中。以16位编码器为实验对象,测试电路性能。实验表明,新设计的处理电路的直径仅为36 mm,且光电信号幅值变化率≤2%,直流漂移量≤2%,实时补偿时间约为2 s。其性能可靠,实现编码器机电一体式,缩小了航天设备的体积,且有效提高了编码器的环境适应性和测角可靠性。