基于FPGA的光纤陀螺四状态调试设计

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1、本科生毕业论文学号密级本科生毕业论文基于FPGA的光纤陀螺四状态调试设计院（系）名称：自动化学院专业名称：电气工程及其自动化学生姓名：指导教师：讲师本科生毕业论文2011年6月摘要近年来惯性级光纤陀螺仪的出现以及其所拥有的众多优点，使其成为舰船控制与导航系统的一个新的选择。高精度光纤陀螺仪的调制方案首选数字闭环控制方案，该方案中的铌酸锂集成光学相位调制器（Y波导）作为闭环执行部件，集光纤耦合器、光起偏器和电光相位调制器为一体，是数字闭环光纤陀螺的核心器件，其调制相位漂移将导致由转速引起的Sagnac相移中包含附加相移，另外相

2、位漂移还会产生复位误差，这将直接影响标度因数的线性度。原有的相位漂移采用带第2反馈回路的方波偏置调制方法，但该方法在低转速下补偿效率很低，为了解决这一问题，文中采用了一种新的基于四状态的双闭环检测补偿方法。相位调制器相位漂移的补偿是通过在单闭环系统中加入第2反馈回路调控反馈通道增益来实现的。通常的方法是在方波偏置调制情况下，将阶梯波复位前后的解调信号的差值信号作为第2反馈回路信号经其判断半波电压是否波动，然后再反馈到反馈放大器的增益。关键词：光纤陀螺；四状态阶梯波；闭环控制本科生毕业论文ABSTRACTInrecentyea

3、rstheinertiallevelfiber-opticgyrohasappearedandownednumerousadvantages,makingitbecomenumerousadvantagesofshipcontrolandnavigationsystemofanewchoice.Highprecisionfiber-opticgyromodulationschemepreferreddigitalclosed-loopcontrolscheme,theschemeofniobiumacidlithiumint

4、egratedopticalphasemodulator(Ywaveguide)closed-loopactuatingpartsaslight,setupwideopticalcoupler,devicesandlightningphaseisadigitalformodulatorclosed-loopfiber-opticgyroscopecoredevice,itsmodulationphase-shiftcausedbyspeedleadstoSagnacphaseshiftcontainsadditionalph

5、aseshift,anotherphasedriftstillcanproducereseterror,whichwilldirectlyinfluencescalefactorlinearity.Theoriginalphase-shiftfeedbackloop2beltadoptsthesquare-wavebiasmodulationmethod,butthemethodinlowspeedcompensationisveryinefficientandinordertosolvethisproblem,thispa

6、perproposesanewkindofthedoubleloopbasedonfourstatedetectionmethodtocompensate.Phasemodulatorphase-shiftcompensationinsingleclosed-loopsystemisthroughadding2feedbackloopcontrolfeedbackchannelgaintofulfill.Thecommonmethodisinthecaseofsquare-wavebiasmodulation,putingt

7、heladderwaveresetanddemodulationsignal’sentofsignalasthefirst2feedbackloopsignal,afteritsjudginghalfwavewhetherfluctuating,thenvoltagefeedbacktofeedbackamplifier'sgain.Keywords：fiberopticgyroscope;Fourstateladderwavefeedback;closed-loopcontrol本科生毕业论文目录第1章　绪论11.1课题背

8、景及意义11.2光纤陀螺的简介21.2.1光纤陀螺的数字闭环信号调制原理21.2.2国内研究情况及应用31.2.3光纤陀螺的发展趋势41.3课题研究的主要内容5第2章干涉式光纤陀螺的工作原理62.1萨格奈克效应62.1.1真空中的萨格奈克效应62.1.2介质中的萨格奈克效应82.2光纤陀螺