陀螺是重要的惯性传感器,是导航和制导系统的基础部件。基于Sagnac效应的光学陀螺有许多其他陀螺无法取代的独特优点,它全部由固态器件组成,相对于传统的机械陀螺来说,可以承受更大的振动和冲击,具有寿命长、动态范围宽、功耗低、质量轻等优点。本文首先对光纤陀螺工作原理作简要介绍,然后讨论了光纤陀螺相位调制原理、方波调制方案,接着详细分析了闭环光纤陀螺的阶梯波调制原理。并对开环光纤陀螺和闭环光纤陀螺进行了比较,证明了闭环光纤陀螺系统的优越性。然后,对光纤陀螺系统进行了对象建模和闭环回路控制器设计,并进行了相应的仿真,由仿真曲线能够看出所设计的控制器参数满足了系统的需要。为消除温度变化引起的参数摄动而产生系统误差,在阶梯波调制方式中引入了第二闭环回路的方案。设计了光纤陀螺闭环检测方案,包括前端干涉信号检测转换器、驱动反馈转换器的设计,以及数字阶梯波反馈的设计。最后,光纤陀螺全部数字信号处理功能由FPGA独立完成,其中详细介绍了光纤陀螺闭环数字系统的设计,包括:系统时钟模块、数字解调模块、调制信号发生器模块、2π复位模块和串行通信模块等。还分析了光纤陀螺信号处理中的滤波问题,为后续工作打下了基础。