光纤陀螺的数字处理技术研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xchjzl
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基于Sagnac效应的干涉型光纤陀螺是一种新型的角速度传感器.与传统的机械陀螺相比,光纤陀螺具有动态范围宽、成本低、重量轻、寿命长、可靠性高等优点,被认为是实现高精度陀螺的首选陀螺,其研制与开发有着重大的军用和民用价值.该文首先详细的阐述了干涉型光纤陀螺的基本结构和工作原理,简要的描述了方波调制方案和开环光纤陀螺的缺点;接着,对影响信号的噪声进行了分析,提出了降低噪声的基本原理、实现方式并进行了仿真验证,由仿真结果可以看出,通过利用相关技术进行滤波,大大提高了检测信号的信噪比;然后,对数字锯齿波调制和双斜波调制方式进行了详细的分析,比较了它们的优缺点,对由于温度变化引起参数摄动导致的系统误差,在锯齿波调制方式中引入了第二闭环回路,而且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.最后,该文详细叙述了闭环光纤陀螺的具体实现方法和元器件的选型方案.针对要对不同方式的调制方式进行验证,进行了模拟部分的设计和数字部分的模块化设计,对光电部分的转换进行了详细地分析,给出了实用电路图;根据实现的方法进行了接收模块、控制算法模块、滤波模块、波形产生模块以及串口接受模块的设计.并且对影响系统精度的板级噪声问题进行了详细的分析,给了解决方案,很好的解决了电磁兼容性问题.
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