空間靜電加速度計(jì)數(shù)據(jù)采樣過程中的混疊效應(yīng)研究.pdf

1、高精度空間靜電加速度計(jì)是重力衛(wèi)星的核心載荷之一，其特點(diǎn)是靈敏度高、量程小。這一特點(diǎn)在空間微加速度測量上具有不可替代的明顯優(yōu)勢，因而受到國際宇航界的重視，并廣泛應(yīng)用于重力衛(wèi)星上，負(fù)責(zé)測量大氣阻力、太陽光壓等非保守力引起的加速度。
　　靜電加速度計(jì)的測量水平取決于其噪聲水平。在實(shí)際應(yīng)用中,由于靜電加速度計(jì)測量頻帶窄，高頻干擾會(huì)對加速度計(jì)測量帶寬內(nèi)噪聲產(chǎn)生影響。本文將針對靜電加速度計(jì)測量時(shí)所受高頻干擾，對測量頻段內(nèi)的噪聲影響展開研究。<

2、br>　　首先根據(jù)加速度計(jì)工作原理與降采樣系統(tǒng)原理，基于Matlab/Simulink平臺，完成了加速度計(jì)系統(tǒng)與降采樣系統(tǒng)的建模與仿真。本文中靜電加速度計(jì)數(shù)字控制仿真系統(tǒng)工作頻率在kHz量級左右，閉環(huán)反饋輸出初始使用kHz級采樣率輸出，在輸出過程中，作降采樣處理以得到采樣率為若干Hz的輸出信號。結(jié)合相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論推導(dǎo)，得到了加速度信號在系統(tǒng)處理前后的混疊關(guān)系。其次，建立加速度計(jì)受到高頻干擾情況下的測量模型。模擬仿真了含不同高頻干擾源

3、的加速度源信號作用到加速度計(jì)系統(tǒng)的輸入端的過程，以此分析加速度計(jì)系統(tǒng)對不同設(shè)置信號源的響應(yīng)特性。最后，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了加速度計(jì)測量時(shí)受到高頻干擾情況下的混疊效應(yīng)。
　　針對目前加速度計(jì)測量結(jié)果中，在測量頻段內(nèi)可能存在的未知噪聲和峰值現(xiàn)象，我們分析了這些現(xiàn)象及其可能所受高頻干擾的影響。為分析加速度計(jì)測量頻段內(nèi)噪聲影響，本文建議未來加速度計(jì)系統(tǒng)采用多速率采樣進(jìn)行輸出。在加速度信號處理過程中，建立了信號數(shù)據(jù)抽取模型，可實(shí)現(xiàn)加速度計(jì)系統(tǒng)多速