随着新型光学技术的迅猛发展,光学陀螺迅速崛起,正逐步发展成为本世纪惯性技术领域的主流惯性仪表之一。光纤陀螺作为光学陀螺的一大分支,其技术日益成熟,已逐渐应用于航天、航海、军事以及民用等多个领域。然而,光纤陀螺的内部存在着各种各样的误差以及反馈回路的非理想型,这些因素使得光纤陀螺不能敏感零位附近的角速度输入,导致死区出现。死区的出现大大影响了光纤陀螺的性能,所以采用适当的方法抑制光纤陀螺的死区具有必要性和重要性。本课题以实验室现有的光纤陀螺为基础,阐述光纤陀螺的基本原理,并在此基础上分析光纤陀螺的死区产生机理,根据死区产生机理选取适当的方法加以抑制。经过研究对比最终确定采用随机过调制的方案来进行光纤陀螺死区抑制。文章的主要工作如下:1.分析光纤陀螺的基本工作原理。重点分析光纤陀螺的全数字闭环检测方案,包括四态方波调制和第二闭环回路控制技术。光纤陀螺的数字信号处理部分主要是在FPGA芯片中完成的,其主要实现信号的调制解调、阶梯波生成、第二闭环控制以及串行数据输出。通过对光纤陀螺基本工作原理的分析,掌握本实验室光纤陀螺的基本情况,可以为后续分析死区产生机理进而改进光纤陀螺闭环控制提供理论基础。2.光纤陀螺的死区误差。建立光纤陀螺系统模型对死区产生机理进行分析,结果表明电子串扰引起的死区误差以及反馈回路器件的非线性会导致光纤陀螺阶梯波无法正常复位而导致死区产生。然后,根据死区机理,比较分析了抑制光纤陀螺死区的几种方案,并最终确定采用随机过调制方案来进行光纤陀螺的死区抑制。3.光纤陀螺的死区测试。阈值作为衡量死区大小的指标,对阈值的测试即为对死区的测试,在国军标阈值测试基础上,分析测试所存在的零偏误差和安装误差并采取相应措施对其进行误差补偿,这样就可以获得准确的阈值测试结果。4.光纤陀螺的随机过调制的实现。其主要任务是使用硬件描述语言VHDL在ISE10.1编译环境下完成对伪随机模块、调制解调模块以及时钟分频模块等的设计任务,随后对整个FPGA芯片进行功能仿真和时序仿真,并完成上板调试,并对改进后的光纤陀螺进行阈值测试,两次阈值测试结果进行比较,从而验证死区抑制的效果。