在光纤陀螺(FOG)的动态特性中,振动特性占有重要的地位,它是评价FOG性能重要的指标之一。理论上相比于传统陀螺,FOG的无运动部件和全固态的特征,使其对冲击、振动等具有较强的抗性,但实际上FOG在应用时受冲击、振动作用后,会因光纤中存在的弹光效应而产生非互易相移,从而降低了 FOG的精度和稳定性。目前,解决FOG振动问题的方法主要集中在光纤环和光电器件尾纤固化、环路控制的改进以及避免机械谐振点等方面,这些措施可以控制振动误差在误差允许范围内。由于陀螺内部的滤波器无法彻底消除原始输出中的振动成分,因此在陀螺振动测试过程中,采样频率设置不当会导致频谱混叠现象的发生,进而影响陀螺振动特性的分析和判断。本文即针对该现象,设计了新式的数据采集系统,避免频谱混叠对光纤陀螺振动特性测试准确性的影响。论文首先介绍FOG的原理、结构、功能和应用。对干涉式数字闭环FOG的振动特性及其测试方法进行了详细的阐述,指出影响振动特性测试的关键因素。内容主要包括FOG所受的振动、测试FOG振动试验的方法以及分析振动时光纤所受横向和轴向应力对FOG精度的影响,并提出了两个有效的措施抑制振动对FOG精度造成影响。之后,论文分析和研究了在干涉式数字闭环FOG测试过程中存在的频谱混叠现象。通过对八组不同振动频率状态下陀螺输出数据的功率谱分析,获取陀螺数据的成分特征。通过设置不同采样频率,验证频谱混叠现象,分析其产生机理和对陀螺振动测试的影响程度。然后,为了抑制频谱混叠现象,设计了一套以FPGA为核心器件的数据采集硬件系统,并利用Verilog语言编制数据处理程序,用于获取FOG在振动测试时的输出数据。该系统以8位并行的传输方式采集陀螺原始数据,通过设置合理的采样环节,消除采样频率与振动频率的混叠,将含有真实振动成分的数据采集、传输并存储在PC上,用于后续对陀螺振动特性分析和判断。最后,检测与验证数据采集系统的有效性。使用设计的数据采集系统对FOG振动测试进行试验,通过仿真与实验结果对比得出结论,该系统能够有效抑制陀螺振动测试过程中的频谱混叠现象,使测试的准确性有所提高,为FOG振动特性分析与判断提供了有效参考。