光纤角速度传感器是一种基于Sagnac效应的传感器，它通过测量沿光纤线圈顺时针和逆时针方向传播的两束光的光程差，来测量光纤线圈的转速。因为其测量精度高、灵敏度高、动态范围大、体积小、重量轻、易集成等优点，以及其在军事及民用领域的广阔应用前景，比如，卫星定位、导弹制导、飞机导航等，使其成为近年来国内光纤传感器领域的一个研究热点。本文根据国内外光纤角速度传感器研究成果和研究进展情况，从实现光纤角速度传感器大动态范围及实现高精度测量的要求出发，主要做了以下工作：1、首先，分析了光纤角速度传感器测量原理及干涉仪输出信号的特点，在传感器闭环调制解调的基础上，建立了传感器系统的动态模型，并利用Matlab软件中的Simulink工具对动态模型进行了仿真分析，根据仿真结果对实际的参数进行了选取。2、其次，研究了闭环解调系统中的光电信号增益带宽选择、A/D转换器位数、D/A转换器位数和反馈电路参数，在此基础上，根据上述硬件参数要求，选择了合适器件，完成了基于FPGA的数字闭环解调硬件电路搭建，并测试了电路各个环节的噪声。3、再次，在硬件电路的基础上，采用Verilog HDL硬件描述语言实现了算法的编程，主要包括光纤环渡越时间测试算法、Y波导半波电压测试算法和传感器系统测试算法。在软件和硬件的基础上，对光纤环渡越时间和Y波导半波电压进行了实际的测试，同时测试了四态波调制情况下传感器系统的输出结果，主要测试了开环和闭环情况下传感器系统的输出结果，并在闭环情况下对传感器系统旋转不同角度时传感器输出结果进行了测试。为了数据的显示及存储方便，采用LabVIEW软件编写了上位机程序，并利用RS485串行接口实现了上位机与下位机的通信。4、最后，分析了光源RIN噪声的的特性及其抑制方法，主要对相减处理噪声抑制方案和相加处理噪声抑制方案进行了分析，在搭建了噪声抑制的硬件电路的基础上，分别对两种方案编写程序进行了测试，实现了两种光源RIN噪声抑制的方法，并给出了实际的测试结果。综上所述，根据选择的仿真参数，传感器系统动态模型的阶跃响应时间在0.4ms左右，说明参数选择合理，系统稳定可靠。在仿真的基础上，根据仿真参数，选取了实际的器件，搭建了传感器系统的硬件电路并编写了测试程序。测试结果表明：光纤环渡越时间的测量精度在2.6ns范围内；半波电压的精度在3mv范围内；当传感器的轴对应南北方向的位置时，传感器系统的零漂稳定性为0.0148o/h；当传感器的轴对应东西方向的位置时，传感器系统的零漂稳定性为0.00689o/h；通过光源RIN噪声的抑制，使系统能够得到较好的改善，总体能够达到系统的要求。