轴角-数字转换器（RDC）将旋转变压器输出的模拟信号转换成角位置的数字信号，对于角度测量系统的精度具有十分重要的影响。精确的角位置测量取决于旋转变压器的输出信号和轴角-数字转换器。旋转变压器的输出信号通常是不理想的，含有幅值偏差、正交误差和高次谐波，在磁阻式旋变中误差更加明显。使用集成轴角-数字转换芯片不能抑制信号误差，而全数字轴角-数字转换具有误差抑制功能、所用元件少、成本低等优点，得到了越来越广泛的应用。本文首先介绍了旋转变压器测角系统的原理并分析了旋转变压器输出信号的各种非理想特征对角度测量结果所带来的误差，为进一步研究具有误差抑制功能的轴角-数字转换算法提供理论依据。其次，针对旋变输出信号中普遍存在的幅值误差与正交误差，采用三种RDC算法进行误差抑制，包括虚拟同步旋转坐标系锁相环法、双同步旋转坐标系锁相环法和旋变信号重构法。本文详细分析了它们的原理及实现方法，并通过Simulink仿真研究了RDC算法的误差抑制效果，仿真结果验证了算法的有效性。再次，由于旋转变压器信号中还存在随机噪声和谐波，针对传统鉴相器滤除噪声会存在相位延迟的问题，本文采用了无相差鉴相器；对于存在的指定次谐波，提出了两种具有谐波抑制功能的RDC算法，即谐波分离法和超前补偿法。详细分析了谐波分离法的原理及超前补偿法的频域特性及其实现方法，并采用Simulink对这两种算法在恒速和变速下的谐波误差抑制效果进行了研究，仿真分析表明这两种RDC算法可以有效地抑制由高次谐波带来的函数误差。最后，设计并构建了基于DSP的全数字RDC系统。硬件系统包括控制系统、激磁信号、正余弦信号调理电路以及功率驱动电路。为了与集成RDC芯片的转换结果相对比，还添加了AD2S1200的硬件电路。软件设计了产生激磁信号的算法，旋变信号解调以及轴角-数字转换算法。在构建的实验平台上，对双同步旋转坐标系锁相环和超前补偿器法进行了实验验证。实验结果证实本文所研究的全数字RDC算法可以有效地抑制旋变信号非理想引起的幅值误差、正交误差和函数误差。