光纤陀螺系统的数据处理及接口技术研究

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1、工程硕士学位论文光纤陀螺系统的数据处理及接口技术研究牛俊兵哈尔滨工业大学2008年3月国内图书分类号：TN958.3国际图书分类号：621.396.75工程硕士学位论文光纤陀螺系统的数据处理及接口技术研究硕士研究生：牛俊兵导师：宗成阁教授申请学位：工程硕士学科、专业：电子与通信工程所在单位：一汽-大众汽车有限公司答辩日期：2008年3月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TN958.3U.D.C.:621.396.75DissertationfortheMasterDegreeinEngineeri

2、ngDataProcessingandInterfaceTechnologyoftheFOGSystemResearchCandidate：Supervisor：AcademicDegreeAppliedfor：Specialty：Affiliation：DateofDefense：Degree-Conferring-Institution：NiuJunbingProf.ZongChenggeMasterofEngineeringElectronicsandCommunicationFAW-VolkswagenMarch,

3、2008HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要光纤陀螺仪(FOG)是基于光纤Sagnac干涉效应来测量角速度的装置。这项技术已经在惯性技术领域中占据了非常重要的位置。目前全世界都在大力发展光纤陀螺仪，作为新一代惯性敏感器，它将得到广泛的应用。由于光纤陀螺是通过对微弱信号的检测处理来获取外部角速度信息，光源光功率和平均波长的稳定性直接影响到光纤陀螺的整体性能。本文分析了光源特性对陀螺的影响以及光源控制电路的原理，介绍了FOG用光源，给出了一种SLD光源驱动电路，该系统具有良好的

4、功率稳定性。本文详细的阐述了光纤陀螺的基本工作原理，光纤陀螺的系统结构和正交解调系统。在本实验中采用双积分方法对光纤陀螺系统进行相位解调，解调后的正弦信号和余弦信号是通过A/D模数转换芯片MAX176转换成数字信息，CPU对采集到的数字量经查表得到对应的角加速度值，完成惯性测量。并且基于AVR单片机建立了信息采集与处理及实时信息显示系统。本文在对现有的嵌入式Internet技术进行分析的基础上，结合嵌入式操作系统，设计了一种基于高性能AVR单片机AT90S8515和以太网接口控制器的多任务嵌入式Internet系统平台。介绍

5、了在VisualC++6.0环境下利用WinSock实现C/S模式网络编程的原理、方法和技巧，实现服务器端与客户端的文件及信息传输，从而开发了基于TCP/IP协议的光纤陀螺远程数据通信应用程序。关键词光纤陀螺；相位解调；AVR单片机；数据采集；远程通信I哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractFiberOpticGyroscope(FOG)isdesignedspecificallyforangularratemeasurementbasedonfiberopticSagnacInterferometereffect.

6、Thistechnologyisthedominantoneintheinertialtechnologydomain.TheFOGhasbeendevelopedextensivelyallaroundtheworld,andasthenewgenerationinertialsensor,itwillbeappliedwidely.Becausethefiberopticgyroscopereceivesexternalangularrateinformationviatheinspectionmanagementofl

7、ow-powerlevelsignals,thestabilityofopticalpowerandaveragebeampropagationwillaffecttheFOGsystemperformancedirectly.Thispaperanalyzestheopticalcharacteristicseffectsongyroperformancesandtheprinciplesofopticalcontrolcircuit.Meanwhile,thispaperproposesaSLDoptical-drive

8、ncircuit,whichhassoundpowerstability.Thispaperillustratesthefundamentalworkingprinciples,systematicstructureandquadraturedemodulationsystemoffibe