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本课程属于：134-MEMS IMU与惯性测量系统 芯片硬件与光电工程 · 共 8 门相关课程，组合学习更完整。
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MEMS IMU硬件与系统设计

共计 30 章节
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01
课程导入
目标=MEMS IMU的定义 · 发展历程 · 典型应用场景与整体课程框架
课程导入MEMS
02
惯性传感基础
目标=加速度计与陀螺仪的工作原理 · 坐标系定义 · 比力与角速度概念
惯性传感基础目标=加速度计
03
MEMS工艺与器件结构
目标=体微加工 · 表面微加工 · 键合工艺及典型MEMS惯性传感器结构
MEMS工艺
04
加速度计设计原理
目标=电容式 · 压阻式 · 压电式检测机理与灵敏度
加速度计设计原理目标=电容式
05
陀螺仪设计原理
目标=科氏力效应 · 驱动模态与检测模态 · 品质因数与带宽分析
陀螺仪设计原理目标=科氏力效应
06
IMU核心性能指标
目标=零偏 · 标度因数 · 噪声密度
IMU核心性能指标
07
误差建模与标定
目标=零偏重复性 · 轴间耦合 · 非正交误差
误差建模标定
08
模拟前端电路设计
目标=电容检测 · 电荷放大 · 调制解调
模拟前端电路设计目标=电容检测
09
ADC与信号链设计
目标=分辨率 · 采样率 · 动态范围
ADC信号链设计
10
电源与时钟系统
目标=低噪声LDO · 开关电源纹波抑制 · 时钟抖动对IMU性能的影响
电源时钟系统
11
数字信号处理与接口
目标=SPI/I2C通信 · FIFO管理 · 嵌入式滤波与数据同步机制
数字信号处理接口
12
温度补偿与校准
目标=温漂建模 · 多项式补偿 · 查找表法与在线温度补偿实战
温度补偿校准
13
机械结构与封装设计
目标=应力隔离 · 振动抑制 · 封装材料选择与PCB安装应力分析
机械结构封装设计
14
PCB布局与电磁兼容
目标=地平面设计 · 去耦 · 屏蔽
PCB布局
15
系统级误差分析
目标=Allan方差 · 功率谱密度 · 噪声源分解与误差预算表编制
系统级误差分析Allan
16
动态性能与带宽
目标=频率响应 · 谐振峰 · 阻尼设计
动态性能带宽
17
多传感器融合基础
目标=IMU与磁力计 · 气压计 · GNSS的组合导航原理与互补滤波
多传感器融合基础IMU
18
姿态解算算法
目标=欧拉角 · 四元数 · 方向余弦矩阵
姿态解算算法目标=欧拉角
19
卡尔曼滤波在IMU中的应用
目标=状态空间建模 · 扩展卡尔曼滤波与误差状态卡尔曼滤波
IMU卡尔曼滤波
20
初始对准与自对准
目标=静态粗对准 · 精对准 · 晃动基座对准与对准误差分析
初始对准自对准
21
IMU在无人系统中的应用
目标=无人机 · 机器人 · 自动驾驶中的选型
IMU无人系统
22
IMU在消费电子与可穿戴中的应用
目标=手机 · VR/AR · 运动追踪中的低功耗设计与算法优化
IMU消费电子
23
高精度IMU与工业应用
目标=战术级/导航级IMU · 光纤与MEMS对比 · 井下与测绘案例
IMU高精度
24
测试与验证方法
目标=转台测试 · 振动台测试 · 温度循环测试与可靠性验证方案
测试验证方法
25
常见故障与调试
目标=零偏异常 · 噪声过大 · 通信失败
常见故障调试
26
低功耗与高可靠性设计
目标=功耗预算 · 休眠唤醒策略 · 冗余设计与失效模式分析
低功耗高可靠性设计
27
硬件在环与数据采集
目标=HIL仿真 · 实时数据记录 · 上位机可视化与自动化测试脚本
硬件数据采集
28
实战项目一
目标=设计一款六轴MEMS IMU模… · 完成选型 · 原理图
实战项目一MEMS
29
实战项目二
目标=基于IMU的姿态解算系统 · 实现传感器融合 · 滤波与实时姿态输出
实战项目二IMU
30
综合提升与前沿趋势
目标=MEMS IMU技术路线 · AI辅助标定 · 片上集成与未来挑战
综合提升前沿趋势