很多係統開發人員喜歡使用完全集成式“智能傳感器”
，因yin為wei這zhe些xie器qi件jian通tong常chang可ke方fang便bian地di給gei出chu數shu字zi輸shu出chu，對dui於yu偶ou爾er使shi用yong的de用yong戶hu來lai說shuo可ke以yi規gui避bi乏fa味wei的de模mo擬ni電dian路lu設she計ji挑tiao戰zhan所suo帶dai來lai的de風feng險xian。雖sui然ran避bi開kai模mo擬ni電dian路lu設she計ji問wen題ti的de動dong機ji可ke以yi理li解jie，但dan係xi統tong集ji成cheng人ren員yuan了le解jie智zhi能neng傳chuan感gan器qi的de重zhong要yao模mo擬ni特te點dian也ye是shi非fei常chang關guan鍵jian的de—比如帶寬和噪聲，因為這些因素會影響重大的係統級決策
，如數據采樣和處理速率。

以自主駕駛車輛(AV)平台為例，該平台采用ADIS16460的陀螺儀作為其導航控製係統(GNC)中的反饋檢測元件。如果開發人員未能考慮這些陀螺儀的330Hz帶寬，那麼就可能完全根據AV平台的運動配置來設置角速率反饋環路中的采樣速率。

例如

，假設GNC工程師相信可以將AV平台的運動配置限製在4Hz頻譜成分以內，那麼以40 SPS速率進行數據采集就會看起來是一種對於GNC角速率反饋環路的采樣速率而言較為保守的做法。不幸的是，如果不進行任何前置濾波，那麼這種“保守”的做法實際上會欠采樣330Hz帶寬

，而這樣就會有很多劣勢。圖1顯示了其中一個劣勢

，即對輸出奈奎斯特頻段(20Hz)內的噪聲能量進行重整分配。

圖1中，綠色曲線表示自然速率噪聲密度(RND)，而紅色曲線表示同樣的總噪聲能量分布在較窄的20 Hz帶寬內的結果。


假設總噪聲平均分布在低采樣速率( 40 SPS )奈奎斯特頻段內

，通過下述關係式可以預測
，得到的速率噪聲密度將大約為0.017°/sec/√Hz：



這意味著使用2048 SPS全采樣速率時，對40 SPS數據的任何數字濾波都將導致產生比同類濾波器多大約4倍(bei)的(de)噪(zao)聲(sheng)。根(gen)本(ben)問(wen)題(ti)在(zai)於(yu)，對(dui)於(yu)係(xi)統(tong)集(ji)成(cheng)人(ren)員(yuan)而(er)言(yan)，明(ming)智(zhi)的(de)做(zuo)法(fa)是(shi)考(kao)慮(lv)智(zhi)能(neng)傳(chuan)感(gan)器(qi)中(zhong)的(de)關(guan)鍵(jian)模(mo)擬(ni)屬(shu)性(xing)，通(tong)過(guo)適(shi)當(dang)選(xuan)擇(ze)采(cai)樣(yang)速(su)率(lv)以(yi)及(ji)正(zheng)確(que)設(she)計(ji)數(shu)字(zi)濾(lv)波(bo)器(qi)，便(bian)能(neng)有(you)機(ji)會(hui)進(jin)行(xing)性(xing)能(neng)優(you)化(hua)。

文章來源於電子技術設計。



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