[發(fā)明專利]一種基于現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列的卡爾曼濾波器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910076691.2
• 申請(qǐng)日: 2009-01-15
• 公開（公告）號(hào): CN101640523A
• 公開（公告）日: 2010-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王翔;郭睿
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): H03H21/00
• 分類號(hào): H03H21/00
• 代理公司: 北京慧泉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 王順榮;唐愛華

1、一種基于現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列的卡爾曼濾波器，它是一個(gè)硬件集成電路，其特征在于：該電路主要由六個(gè)模塊組成，它們是：模塊fc1，用來(lái)完成最佳濾波值計(jì)算；模塊fc2，計(jì)算一步狀態(tài)預(yù)測(cè)值；模塊fc3，實(shí)現(xiàn)濾波增益值的計(jì)算；模塊fc4，完成預(yù)測(cè)誤差方差的計(jì)算；模塊fc5，完成濾波誤差方差的計(jì)算；狀態(tài)控制模塊，控制整個(gè)增益計(jì)算回路和濾波計(jì)算回路的時(shí)序和狀態(tài)跳轉(zhuǎn)；

這六個(gè)模塊的連接方式是按照端口直接的線連接，信號(hào)在各模塊中由狀態(tài)控制模塊控制順序處理，不需要加入其他先入先出模塊即FIFO；

其信號(hào)走向是如下：

Step1：在READY狀態(tài)，給所有參量賦初值，同時(shí)初始化所有模塊，在valid脈沖上升沿讀取上位機(jī)采樣信號(hào)y，送進(jìn)模塊fc4等待下一個(gè)狀態(tài)的觸發(fā)信號(hào)；

Step2：當(dāng)狀態(tài)s_1的s_1_compute觸發(fā)信號(hào)上升沿來(lái)臨，進(jìn)入s_1狀態(tài)，計(jì)算模塊fc4和fc2；

Step3：當(dāng)s_2_compute的信號(hào)上升沿來(lái)臨，完成狀態(tài)s_2的模塊fc5的計(jì)算；

Step4：當(dāng)s_3_compute的信號(hào)來(lái)臨，對(duì)比P_11和P_21新值和寄存器寄存的兩舊值，當(dāng)它們的差為一個(gè)設(shè)定小量的值或以下時(shí)，則滿足判斷條件，跳轉(zhuǎn)至狀態(tài)s_4，否則跳轉(zhuǎn)至狀態(tài)s_5，重新遞歸計(jì)算新的P_11和P_21值，直到遞歸到一個(gè)穩(wěn)定的值；

Step5：由s_6_compute信號(hào)控制，根據(jù)穩(wěn)定的k1、k2值計(jì)算一次x1和x2并輸出，同時(shí)跳轉(zhuǎn)到狀態(tài)s_7；

Step6：計(jì)算x1、x2完成后，發(fā)出REQUEST信號(hào)，重新讀取上位機(jī)新的采樣信號(hào)y，跳轉(zhuǎn)至s_1狀態(tài)。