1. 本选题研究的目的及意义
随着科技的进步和应用领域的不断拓展，对导航定位的需求日益增长，组合惯导系统作为一种高精度、高可靠性的导航技术，在航空航天、机器人、自动驾驶等领域发挥着至关重要的作用。
数据采集模块作为组合惯导系统的重要组成部分，其性能直接影响着导航精度和系统稳定性。
本选题的研究意义在于：1.满足高精度导航需求：传统的组合惯导系统数据采集模块往往采用通用处理器或DSP实现，存在着数据采集速度慢、实时性差等问题，难以满足高动态、高精度导航应用需求。
2. 本选题国内外研究状况综述
随着组合导航技术的快速发展，国内外学者对组合惯导系统数据采集模块的设计进行了大量的研究，并取得了一系列成果。
近年来，高精度、小型化、低功耗的惯性传感器和高性能FPGA芯片的出现，为组合惯导系统数据采集模块的设计提供了新的技术手段，推动了该领域的研究向更高精度、更高集成度、更低功耗的方向发展。
1. 国内研究现状
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本选题主要研究基于FPGA的组合惯导系统数据采集模块的设计，通过FPGA技术实现对惯性传感器数据的高速采集、预处理和传输，以提高组合惯导系统的精度和实时性。
主要研究内容包括：
1.系统需求分析与方案设计:分析组合惯导系统对数据采集模块的功能需求，如数据采集精度、采样率、数据传输方式等，并根据需求进行系统方案设计，包括硬件平台选择、软件架构设计等。
2.传感器接口电路设计:根据所选用的惯性传感器类型，设计相应的接口电路，实现FPGA与传感器的通信和数据传输。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、实验研究和仿真验证相结合的方法，按照以下步骤逐步开展：
1.理论学习与文献调研:系统学习组合导航、FPGA技术、传感器技术等相关理论知识，查阅国内外相关文献，了解该领域的最新研究进展和技术动态，为本研究奠定理论基础。
2.系统需求分析与方案设计:分析组合惯导系统对数据采集模块的具体功能需求，包括数据采集精度、采样率、数据传输方式等，确定系统设计方案，包括硬件平台选择、软件架构设计等。
3.硬件电路设计与实现:根据系统设计方案，选择合适的FPGA芯片和惯性传感器，设计传感器接口电路、数据缓存电路、电源电路等硬件电路，并进行PCB设计和焊接调试。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于：
1.高精度数据采集与预处理:采用高性能FPGA芯片和先进的数字信号处理技术，实现对惯性传感器数据的高精度采集和预处理，提高组合惯导系统的导航精度。
2.自适应滤波算法研究:针对惯性传感器数据的特点，研究自适应滤波算法，根据实际应用场景动态调整滤波参数，进一步提高数据质量。
3.模块化设计与可扩展性:采用模块化设计方法，将数据采集模块划分为不同的功能模块，提高系统的可维护性和可扩展性，方便后续功能扩展和升级。
6. 计划与进度安排
第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲
第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文
7. 参考文献（20个中文5个英文）
1. 刘建业, 刘光斌, 刘洋. FPGA并行处理技术在光纤陀螺信号处理中的应用[J]. 中国惯性技术学报, 2018, 26(3): 371-376.
2. 王道斌, 周震, 陈俊, 等. 基于FPGA的捷联惯导系统数据采集与预处理[J]. 传感器与微系统, 2019, 38(1): 149-152.
3. 张涛, 吴云华, 程向红, 等. 基于FPGA的高精度光纤陀螺信号处理电路设计[J]. 光学精密工程, 2018, 26(5): 1242-1249.
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