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本文首先对干涉型光纤陀螺工作原理作简要介绍,讨论了光纤陀螺相位调制原理和方波调制方案,接着详细分析了闭环光纤陀螺的锯齿波调制和双斜波调制原理。
其次,本文分析了闭环光纤陀螺系统的信号传输模型,给出闭环光纤陀螺数字信号处理系统结构。为了降低噪声,给出相关检测在闭环光纤陀螺微弱信号检测中的应用,并在光纤陀螺闭环内增加了一个滑动滤波器;为了减少后续导航计算机的运算量和存储量,在闭环外增加多级抽取滤波器。
然后,基于信号模型对系统进行建模,给出PID控制在系统中的应用,并介绍光纤陀螺第二回路的设计。
最后,本文详细描述了光纤陀螺系统模拟部分和数字部分的实现,全部数字信号处理功能由FPGA独立完成。模拟部分包括调理电路、A/D转换电路、D/A转换电路、信号放大电路、温度控制电路、FPGA及其配置电路的设计;数字部分详细介绍了光纤陀螺闭环数字系统的设计,包括数据接收模块、相关解调模块、滤波模块、控制模块、波形发生器模块、串行通信模块等的设计。