光电轴角编码器是以计量圆光栅为核心将角位移和角速度等物理量转换成电信号的精密位移传感器。光电轴角编码器主要依靠计量光栅作为检测工具,通过光电接收器进行转换,把被测物体转动的位移量或者角度值转换成相应的模拟量或者数字信号,进而达到精确测量的目的。鉴于光电轴角编码器的结构简单、体积较小、重量轻,分辨率高等优点,因此在雷达、经纬仪、自动测量、遥感等需要光电转换领域应用十分广泛。当光栅编码器输出信号经过较大倍数的电细分时将产生高频抖动,将导致电脉冲的不正确计数,进一步影响了对被测物体角位移的准确测量。本课题针对以上问题对编码器正交信号的采集系统进行设计。使用FPGA作为主控芯片,编码器输出正交信号采集系统主要分为滤波、倍频鉴相、计数、UART通信等4个部分。滤波电路滤除输出信号中存在高频抖脉冲;倍频鉴相电路实现编码器信号的4倍频并鉴别出编码器的旋转方向;计数电路实现倍频后编码器脉冲的计数,以得到编码器旋转到的位置信息;最后通过UART发送接口把得到的位置信息发送给上位机,来实现位置反馈。论文首先简单地介绍了课题背景和研究意义,在总结目前工程现状的基础上,对编码器输出正交信号中存在的问题做了进一步的分析并设计了一套可行的编码器采集电路。最后详细介绍了硬件电路设计,讨论了软件架构及各个模块的具体设计。目前,已经完成了编码器采集电路的硬件和软件的设计及调试任务。