光纤陀螺数字闭环检测方案中DA、AD的配置及数字滤波问题的研究.pdf

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1、第24卷第4期哈尔滨工程大学学报VoI.24N.42003年8月JournaIofHarbinEngineeringUniversityAug.2003光纤陀螺数字闭环检测方案中D/A、A/D的配置及数字滤波问题的研究曹家年，李绪友，卢山，杨革文，李建（哈尔滨工程大学信息与通信工程学院，黑龙江哈尔滨150001）摘要：研究了方波偏量、阶梯波反馈控制的光纤陀螺数字式闭环检测方案，重点是应用测量原理，对如何合理确定D/A、A/D的位数与“位权”问题进行了深入的理论分析，提出了自己的见解.通过对系统的非线性指标和系统允许的最大角加速度的分析来确定D/A的位数；通过对光纤陀螺输出的方波信号的幅度和信

2、噪比的分析来确定A/D的位数.分析研究的结果对这种检测方案的优化有重要参考价值.关键词：光纤陀螺：数字闭环；D/A、A/D位数及“位权”中图分类号：TP212文献标识码：A文章编号：1006-7043（2003）04-0422-05Detectionschemeforall-digitalclosed-loopfiberopticgyroscopeCAOJia-nian，LIXu-you，LUShan，YANGGe-wen，LIJian（CoIIegeofInformationandCommunicationEngineering，HarbinEngineeringUniversity，Ha

3、rbin150001，China）Abstract：Adetectionschemeisstudiedforsguarewavepre-offsettinganddigitaIphaserampfeed-backcon-troIinafiberopticgyroscope（FOG）.SomeviewpointsfordeterminingbitsandbitweightsofD/A&A/DreasonabIyarediscussedusingthemeasurementtheory.TheresoIutionofD/Aisdeterminedthroughtheana-Iysesofthen

4、on-IinearindexesandtheIargestanguIaracceIerationaIIowedforthesystemwhiIetheresoIutionofA/DisconfirmedthroughtheanaIysesoftheampIitudeandSNRofsguarewaveexportedbyFOG.There-suItsofanaIysesprovidevaIuabIereferenceforoptimizationofthedetectionscheme.Keywords：FOG；digitaIcIosed-Ioop；bitsandbitweightofD/A

5、&A/D光纤陀螺是一种有着广泛应用前景的新型角实验，把一些参数赋予了实际数值，这有利于更直速度传感器!观地说明问题!为了适应不同应用场合的需要，目前已经研1系统的组成、参数及输入信号的究开发出了很多种光纤陀螺的检测方案，其中方波偏置、阶梯波反馈控制的全数字闭环检测方案分析是人们比较看好的一种方案，关于光纤陀螺及这种检测方案的基本工作原理的详细论述，可参阅1!1系统的组成有关文献［1~3］!全数字闭环光纤陀螺系统的原理框图如图1本文的出发点是在已有的对光纤陀螺及这种所示!全数字闭环光纤陀螺是一个光机电一体化检测方案的基本工作原理的分析研究的基础上，的复杂的有机的整体，D/A与A/D是系统中不可

6、应用测量原理，围绕测量精度，动态范围以及反应缺少的关键器件，其作用非常重要，合理地配置速度等方面来进行分析讨论，重点是通过深入细D/A与A/D，对于提高系统的整体性能具有重要致的理论分析，解决如何合理选配D/A、A/D的的意义；而要把这个问题分析清楚并得出合理的有关问题!在已有的有关文献中尚未见到对这个结论，也依赖于对光纤陀螺及这种检测方案的工问题深入研究并做出定量分析的报道!作原理及工作过程的深刻理解!本文在分析推导过程中，结合具体的设计与这种方案中，之所以采用闭环控制回路的主收稿日期：2002-10-18!作者简介：曹家年（1948-）男，研究员，主要研究方向为光纤电信、光维传感技术!第

7、4期曹家年，等：光纤陀螺数字闭环检测方案中D/A、A/D的配置及数字滤波问题的研究·423·要目的之一是为了用反馈相移bF来抵消萨格奈$b=bs-bF.（3）克相移bs的绝大部分，使干涉仪总是工作在最灵式（3）中，在已经考虑了萨格奈克相移与反馈相敏点(1!/2)附近，这样不仅可以提高检测灵敏移总是反向的之后，bs与bF就只表示数值的大度，而且可以把由于干涉仪光强—相位特性曲线小.bF是由D/A的数字量转换来的