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相似文献
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1.
本文讨论了采用数学据齿波和方波调制方案的闭光纤陀螺系统的实现。在此基础上,进一步研究了针对消除由于斜坡复位幅度2π不精确给系统带来的误差而设计的第二闭环回路(幅值回路)。结果表明:第二闭环回路的加入能很好地在短时间内消除由复位幅度2π不精确带给系统的偏差。  相似文献   

2.
闭环光纤陀螺的输出误差特性研究   总被引:2,自引:3,他引:2  
针对工程实际的需要,通过对闭环光纤陀螺模型参数的对比研究,分析了闭环光纤陀螺零偏稳定性的变化,并利用Allan方差具体分析了闭环光纤陀螺的输出误差特性中的角随机游走、零偏不稳定性、速率漂移斜波等的变化,从中找出规律性的关系。  相似文献   

3.
在数字闭环光纤陀螺(FOG)中,2π复位电压的准确度直接影响到陀螺的标度因数精度,对提高陀螺性能起着重要的作用。中对2π复位电压对标度因数的影响进行了理论分析,并在此基础上提出了建立第二反馈回路以稳定2π复位电压的控制方法。  相似文献   

4.
基于FPGA的数字闭环光纤陀螺研究   总被引:3,自引:0,他引:3  
着重对全数字闭环光纤陀螺的信号处理方法进行了详细的分析,指出了闭环控制系数A和K对闭环控制的影响,同时研究了基于FPGA的数字闭环控制系统实现方法以及利用VHDL语言进行FPGA软件设计的优点,并给出了基于FPGA设计的光纤陀螺的实验结果。  相似文献   

5.
着重对全数字闭环光纤陀螺的信号处理方法进行了详细分析。研究了A/D和D/A转换器对光纤陀螺测试精度的影响,证明了通过数字滤波的方法提高光纤陀螺测试精度的可行性。  相似文献   

6.
硅微陀螺数字化双闭环驱动控制方法   总被引:1,自引:0,他引:1  
为了提高硅微机械陀螺的性能,基于FPGA设计并实现了一种数字化双闭环驱动控制电路.介绍了通过相位控制实现频率跟踪和直流控制实现幅值稳定的驱动控制原理,采用FPGA扩展ADC、DAC的方法设计出相应控制回路.分别采用扫频和直流扫描测试的方法确定回路中相位偏差到频率调整量与幅度偏差到电平调整量的转换系数.利用Xilinx ISE软件设计了硬件接口、参数解算、滤波处理、信号生成等逻辑;利用EDK软件设计了数据存取、控制算法、扫频测试、串口通讯等程序.试验结果表明,系统稳定工作后,频率跟踪误差与幅度控制相对稳定性分别在10-6和10-4量级上.  相似文献   

7.
数字闭环光纤陀螺死区机理分析   总被引:1,自引:3,他引:1  
结合工程实际,对基于集成光学多功能芯片的数字闭环光纤陀螺中的死区机理进行理论分析,并进行了实验验证。相位调制器的模拟驱动电压信号在数字反馈阶梯波复位作用下能产生不同的工作模式,探测器的输出微弱信号因此受到幅值和相位均不同的电子串扰。以方波调制和四态波调制为例,研究了光纤陀螺中电子串扰的作用方式、电子串扰的转换方式和形成死区的过程等问题。在上述基础上,根据需要设计了专门的可编程的光纤陀螺高速数据采集电路,对死区机理进行了研究试验。最后还从优化陀螺电路印制板设计和优化信号调制解调算法等方面进行阐述,以解决数字闭环光纤陀螺死区问题。  相似文献   

8.
系统的闭环带宽严重影响光纤陀螺在振动、急转弯等环境条件下的测试精度,闭环光纤陀螺的实际带宽高达几kHz,无法采用一般的角振动台进行全频带频率特性测试,因此,频率特性的分析与测试成为了闭环光纤陀螺研究的一项重要内容。针对这种需求,根据系统的结构框图及工作原理,建立了数字闭环光纤陀螺的动态模型,推导出了系统的传递函数;在此基础上对数字闭环光纤陀螺的频率特性进行了分析,指出了改善系统动态特性的方法;最后,利用数字闭环光纤陀螺的闭环工作原理,通过在反馈阶梯波上直接叠加激励信号,实现了光纤陀螺阶跃响应和频率响应的测试,得出了系统闭环带宽高达9kHz的结论。  相似文献   

9.
闭环光纤陀螺光电探测组件噪声特性   总被引:1,自引:0,他引:1  
阐述、推导了光电探测组件PIN-FET的输出信噪比(SNR)与闭环光纤陀螺零偏稳定性的关系。研究了PIN-FET组件的主要噪声源:电阻及FET级内部热噪声、散粒噪声、相对强度噪声(RIN)和1/f噪声,试验测试了各种噪声源对组件噪声功率的影响程度。结果显示PIN-FET组件接收光功率1μW时,输出噪声以散粒噪声为主;增大光功率RIN和1/f噪声所占比重,将影响信噪比改善程度;光功率由小到大的变化过程中,信噪比会出现下降现象。组件中PIN管与FET级的直接耦合导致PIN管输出直流量,影响了放大电路噪声因数(NF),致使信噪比在光功率增大时出现下降现象。在PIN管与放大电路间设计了LC匹配网络,隔离PIN管输出直流量对放大电路的不良影响,稳定放大器噪声系数,改善光电探测环节的信噪比性能。  相似文献   

10.
数字闭环光纤陀螺信号处理电路通常由分立的器件构成,其体积较大,限制了光纤陀螺的体积。为了缩小光纤陀螺的体积。设计了一种通用型小尺寸数字闭环光纤陀螺信号处理电路,该电路采用一体化陶瓷外壳,不需要使用基板,通过系统级封装(SIP)的方式,把国产的前级放大器、数模转换器(DAC)、模数转换器(ADC)、后级放大器以及串口收发器的裸芯片封装在外壳里,电路体积仅为14.6mm?14.6mm?2.5 mm,与采用分立的器件相比,光纤陀螺体积缩小了四分之一。电路可以实现光纤陀螺信号的采集以及调制波形的输出,实验结果表明,电路可以实现0.01(°)/h的光纤陀螺精度。  相似文献   

11.
在实际应用中,陀螺动态范围一般要求在±100rad/s量级。为了达到如此大的动态范围,商用I-FOG普遍采用闭环工作方式。尽管RAI-FOG的精度比I-FOG高,可是动态范围小,因此需要闭环工作以实现大的动态范围。然而,由于RAI-FOG中有源再入式光纤萨格奈特环的光波循环再入干涉累加的过程远比I-FOG的普通光纤萨格奈特环中简单的双向光波干涉过程复杂,迄今为止,如何实现RAI-FOG的闭环工作仍是尚待解决的关键问题。本文研究了RAI-FOG的闭环原理和论证了利用方波调制阶梯波反馈方案实现有源再入式光纤陀螺闭环工作的可行性。设计、制作并调试成功了实现闭环有源再入式光纤陀螺的数字电路,建立了光纤环长为200m的闭环有源再入式光纤陀螺的实验系统。并利用闭环有源再入式光纤陀螺实验系统实现了0.67°/h的传感精度,比相同实验条件下的闭环干涉式光纤陀螺的精度提升了3倍。  相似文献   

12.
基于DSP实现的数字化闭环光纤陀螺   总被引:2,自引:0,他引:2  
提出一种基于高速数字信号处理专用DSP芯片使用的数字化闭环光纤陀螺系统方案,并着重讨论其数字快速算法的实现。这种快速算法采用多抽样率数字信号系统中抽取的高效结构实现,能够在保证系统的实时性和精度的条件下,极大地减少了DSP系统的运算量和存储量。  相似文献   

13.
在设计闭环光纤陀螺的过程中发现,数模转换器D/A以及Y波导等器件的非线性容易导致陀螺出现死区及标度因数误差。为此,从理论上分析了光纤陀螺反馈回路的非线性误差对光纤陀螺性能的影响。通过分析可知,当Sagnac相移小于反馈回路积分非线性误差引起的相位差,并且反馈回路的差分非线性误差较大时,则容易引起阶梯波不能正常复位导致死区,也分析了反馈回路非线性误差对陀螺标度因数误差的影响,并进行了仿真及实验。为了防止反馈回路非线性误差引起的死区问题,提出了一种在反馈信号中叠加均值为零的方波信号方法,并通过后续信号处理中的平均过程消除了反馈回路非线性误差影响。  相似文献   

14.
当光纤陀螺的输入角速率较小时,其测量误差比较大,很难满足卫星等对测量精度要求较高的应用领域要求。文中主要从闭环反馈主回路探测器误差分析开始,分别从电子串扰、Y波导的非线性及D/A转换器的非线性等几方面,论述了在小角速率输入的情况下,分别对光纤陀螺标度因数非线性的影响,并且给出了改善的方法。试验结果显示,采取相应措施后,光纤陀螺的标度因数线性度有明显的提高。  相似文献   

15.
光纤陀螺SLD光源的驱动控制研究   总被引:7,自引:0,他引:7  
光纤陀螺(FOG)作为一种新型角速度传感器正在飞速发展。SLD(超辐射二极管)光源的稳定性对光纤陀螺的性能有极其重要的影响。从分析SLD的特性及FOG对其驱动控制的要求出发,提出了几种驱动控制实现方案,并对其可行性进行验证。  相似文献   

16.
为抑制数据闭环光纤陀螺中死区现象引致的非线性性,实验研究了随机共振效应对系统信噪比的影响。实验结果表明,以电阻热噪声作为原始噪声源,配合适当的电路设计,可获得带宽可调、零均值、正态分布的随机噪声;在陀螺闭环反馈环节中的A/D转换器前,引入相应随机噪声,利用二值量化系统的非线性性,基于随机共振效应,可以提高系统信噪比,将陀螺的死区阈值从0.37o/h降至0.15o/h。此外,对于给定的陀螺系统,噪声强度、带宽和采样频率的选择不同,抑制死区现象的效果亦不同。进一步的理论分析表明,该方法可以广泛适用于基于数字闭环结构的微弱信号检测系统。  相似文献   

17.
为了满足低精度光纤陀螺应用需要,采用退偏技术的光纤陀螺是一种比较适合的方案。阐述了光纤退偏器的基本原理,给出了退偏器选取的最佳方案,并通过退偏器在光纤陀螺中的具体应用说明了出其优越性。  相似文献   

18.
本文叙述了用“单Y”集成光器件制作的光纤陀螺的一般性能,其逐次漂移为11°/h/(RZ)~(1/2),均方噪声4.5°/h/(RZ)~(2/1),同时分析了由偏振状态的变化导致陀螺输出的漂移过程,由此用建立起的光纤陀螺偏振理论模型论述非互易相移φ_p产生的物理过程,以及实际中应如何消除这种非互易相移的方法。  相似文献   

19.
光纤陀螺输出信号的可视化研究   总被引:2,自引:1,他引:2  
通过分析声卡的结构原理,灵活运用软件,开发了一种全新的信号采集与分析手段。在测量测试与控制领域做了三方面工作:快速实现16bits精度192 kHz速率高品质采样,提供一种简单方便的测量手段;对测量数据做可视化定性分析和精确计算,提供了一种可视化的分析方法;对某型光纤陀螺输出信号进行分析,得出了几点有益的分析结论。  相似文献   

20.
光纤陀螺的工作原理和检测方法使得它从理论上将不存在死区,光纤陀螺的死区是因为电路的交叉耦合以及输出方式造成的。文中阐述了光纤陀螺死区的测量方法,分析和推导了死区产生的机理,提出了通过引入正弦信号减小或消除死区的具体措施,并进行了试验验证。结果表明,该措施可以大大减小或消除光纤陀螺死区,同时对陀螺的静态精度不产生影响。  相似文献   

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