干涉式光纤陀螺信号处理和检测的研究

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1、摘要本文以干涉式光纤陀螺为研究对象，在广泛和深入钻研有关文献的基础上，系统分析并论述了干涉式光纤陀螺光电信号检测和处理的重要理论和关键技术。文章首先对干涉式光纤陀螺(IFOG)的三个重要光学原理：Sagnac效应，光的干涉原理，光的互易性原理进行了系统地阐述。为光电信号检测和处理的研究打下必要的基础。在光电信号检测和处理部分，从光电信号的互易相位调制技术，闭环结构方案，相关检测技术三个方面做了研究。1．互易相位调制技术部分分析了现代干涉式光纤陀螺普遍应用的互易相位调制技术。论述了正弦波，方波互易相位调制解调技术的原理、干扰因素、

2、误差的产生及消除措施等。在此基础上，应用Labview对上述相位调制技术建立模型，仿真了调制输出波形。提出三角波调制技术方案，并做了理论论证，应用Labview和FPGA完成了模拟仿真，验证了该方案的正确性和可行性。2．闭环技术部分分析了闭环技术的原理，研究了第二反馈回路架构和死区效应的克服，对闭环技术与开环技术做了比较，突出了闭环技术方案的优越性。分析了全数字反馈回路的反馈工作机理，论述由于数字电路中寄存器的运算特点所决定阶梯波在复位阶段能很好的实现闭环控制，可以省去复杂的二次补偿环节。3．相关检测技术部分最后文章详细分析了相

3、关检测技术。光电信号自身的幅度微小，淹没于噪声的特点决定了相关检测技术是检测光电信号有效而实用的技术，对相关检测技术的实际应用典型电路——锁定放大器进行了剖析，对其在该领域应用及局限性进行了讨论。图68表2参65关键词：互易相位调制；三角波互易相位调制；闭环；相关检测分类号：TP29；安徽理工大学硕七学位论文AbstractInthispaper,interferencefiberopticgyro(IFOG)isconsideredastheresearchobject,theimportanttheoriesandthecr

4、iticaltechnologyforIFOGisdiscussedandanalyzedSystemicallybasedonextensivereadinganddeepstudybytheauthor．FirstlythreeimportantopticalprinciplesaboutIFOGSagnaeeffect,principleoflightinterference，principleoflightreciprocityarediscussedsystemically．111eyarethesolidfounda

5、tionsofthetheoryofelectro-opticsignalmeasurementforIFOG．InthepartofphotoelectricsignaldetectionandprocessingofthemodemIFOC与threeaspectsofresearcharedone．Theyare：reciprocityphasemodulation，closed-looptechnique，correlationdetectiontechnology．1．Inthepartofreciprocitypha

6、semodulationFirstlyreciprocityphasemodulationtechniquewhichisusedinmodemIFOGwidelyisanalyzed．Principlesofsine-waveandsquarewavereciprocityphasemodulationtechnique，interferencefactors，productionandeliminationarediscussed．Onthisbasis，modelofphasemodulationisbuiltwithLa

7、bview．Thetechniqueoftrianglewavereciprocityphasemodulationisputforward．SimulationisdonetoverifythisideawithLabviewandFPGA．2．Inthepartofclosed-looptechniquePrincipleofclosed—looptechniqueisanalyzed．Second-feedbacktechniqueandovercomeofdead-timeeffecta托studied．Bycompar

8、ingopen-looptechniquewithclosed—looptechnique，thispaperhighlightsthesuperiorityofclosed-looptechnique．Thefeedbackmechanismofalldigi