| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6页 |
| 第一章 绪论 | 第9-14页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第9-10页 |
| 1.2 微机电技术及现状 | 第10-11页 |
| 1.3 姿态解算研究发展状况 | 第11-12页 |
| 1.4 论文研究内容和主要工作 | 第12-14页 |
| 第二章 姿态解算算法 | 第14-24页 |
| 2.1 常见坐标系 | 第14-15页 |
| 2.1.1 地理坐标系 | 第14页 |
| 2.1.2 平台坐标系 | 第14页 |
| 2.1.3 载体坐标系 | 第14-15页 |
| 2.2 载体姿态角的定义 | 第15-16页 |
| 2.3 姿态矩阵 | 第16-18页 |
| 2.4 姿态解算的方法 | 第18-23页 |
| 2.4.1 欧拉角法 | 第18页 |
| 2.4.2 方向余弦法 | 第18-21页 |
| 2.4.3 四元数法 | 第21-22页 |
| 2.4.4 四元数和姿态解算 | 第22-23页 |
| 2.5 姿态解算方法的确定 | 第23页 |
| 2.6 本章小结 | 第23-24页 |
| 第三章 系统总体设计 | 第24-31页 |
| 3.1 可编程逻辑器件概述 | 第24-25页 |
| 3.2 FPGA的结构 | 第25页 |
| 3.3 面向FPGA的开发流程 | 第25-26页 |
| 3.4 FPGA与其它芯片的优劣比较 | 第26-27页 |
| 3.4.1 FPGA与CPLD的区别 | 第26-27页 |
| 3.4.2 FPGA与ASIC比较 | 第27页 |
| 3.5 系统设计方案 | 第27-30页 |
| 3.5.1 系统设计框图 | 第27-28页 |
| 3.5.2 主要元器件介绍 | 第28-30页 |
| 3.6 本章小结 | 第30-31页 |
| 第四章 CORDIC算法原理及应用 | 第31-45页 |
| 4.1 CORDIC算法原理 | 第31-36页 |
| 4.1.1 CORDIC算法的旋转模式 | 第32-35页 |
| 4.1.2 CORDIC算法的矢量模式 | 第35-36页 |
| 4.2 CORDIC算法实现超越函数的计算 | 第36-37页 |
| 4.3 CORDIC算法的FPGA实现及仿真 | 第37-43页 |
| 4.4 本章小结 | 第43-45页 |
| 第五章 传感器输出信号的处理 | 第45-52页 |
| 5.1 惯性传感器工作原理 | 第45-47页 |
| 5.1.1 加速度传感器工作原理 | 第45-46页 |
| 5.1.2 陀螺仪工作原理 | 第46-47页 |
| 5.2 传感器输出信号的处理 | 第47-51页 |
| 5.2.1 信息融合 | 第47页 |
| 5.2.2 卡尔曼滤波 | 第47-49页 |
| 5.2.3 互补滤波 | 第49-51页 |
| 5.3 本章小结 | 第51-52页 |
| 第六章 基于FPGA的姿态解算的实现 | 第52-73页 |
| 6.1 载体信息的接收 | 第52-58页 |
| 6.1.1 I2C总线简介 | 第52-54页 |
| 6.1.2 MPU6050传感器数据读取的FPGA实现 | 第54-58页 |
| 6.2 姿态解算的实现 | 第58-72页 |
| 6.2.1 姿态解算的流程 | 第58-61页 |
| 6.2.2 姿态解算的FPGA实现 | 第61-67页 |
| 6.2.3 姿态信息的发送 | 第67-69页 |
| 6.2.4 姿态解算的上位机显示 | 第69-72页 |
| 6.3 本章小结 | 第72-73页 |
| 结论 | 第73-74页 |
| 参考文献 | 第74-77页 |
| 致谢 | 第77-78页 |
| 附录A （攻读学位期间发表的论文） | 第78页 |