惯性导航系统(INS,Inertial Navigation System)是利用惯性元件来感测载体的运动加速度,经过积分运算,从而求出导航参数以确定载体位置。其中,陀螺仪是导航和定位的关键部件,导航和定位的精度与陀螺的输出精度有着直接的关系。激光陀螺具有快速反应能力强、动态测量范围宽、线性度好、动态误差小、高精度、高可靠等优点,以激光陀螺仪和加速度计为核心元件构成的惯性导航系统,把它用作飞机、导弹和运载火箭的导航设备,就可以克服一般陀螺捷联惯性导航系统的缺点,满足其动态量程要大的要求,大幅度提高系统的精度和可靠性。目前美国、德国、法国、英国等发达国家均已研制出了高精度的激光陀螺捷联惯性导航系统,并广泛应用于航空、航海等领域。因此,激光陀螺捷联惯性导航成为现代飞机、大型舰只和核潜艇的一种重要导航手段,研究以激光陀螺为核心构件的捷联惯性导航系统的数据采集具有非常重要的国防和民用意义。本文针对激光陀螺输出信号噪声的特点做数字信号处理,以期改善系统的性能,在分析了激光陀螺的基本原理、激光陀螺捷联惯性导航系统的工作原理、数字信号处理器等理论的基础上,论述了应用DSP和FPGA开发激光陀螺捷联惯性导航系统数据采集的设计过程和要点,并进行了软、硬件设计。硬件设计方面,根据系统的要求采用合适的芯片设计硬件电路,对每一部分要完成的功能和设计中需要注意的事项都进行了说明,尤其是对A/D与滤波技术进行了较详细的介绍。软件设计方面,用TMS320C32汇编语言和C语言混合编程来实现数据采集,介绍了对ADS1256的软件编程,DSP C32的软件开发,ST16C550的软件编程,应用MAXPULSⅡ对FPGA的软件开发,在DSP上编程实现FIR滤波,特别是系统的BOOT功能实现。为提高捷联式惯性导航系统(SINS)算法的精度和实时性,文中提出了一种以DSP+FPGA作为数字硬件平台,实现捷联式惯性导航系统高速实时数据处理的硬件、软件设计方案。软硬件测试结果表明,此设计方案能够满足导航实时数据处理系统所要求达到的高精度、实时性、稳定性。