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《浙江大学》 2004年
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基于DSP实现的谐振式光纤陀螺闭环检测系统

李辉  
【摘要】: 谐振式光纤陀螺以其高精度和小型化的优势成为当前光纤陀螺研究的重点,数字闭环检测方法因为可以获得大的动态范围和提高光纤陀螺标度因数,所以在光纤陀螺中得到越来越广泛的应用。 本文首先分析了谐振式光纤陀螺的基本原理和系统结构,并从信号检测的角度出发,从理论上给出了一个基于DSP实现的谐振式光纤陀螺的闭环信号检测方案,信号检测系统主要包括相关检测,信号的转换和反馈锯齿波的形成。相关检测要保证信号同步采样,可以得到最大信噪比。 本文接着具体讨论了信号检测方案中主要处理环节的具体实现算法。在谐振式光纤陀螺中,环形谐振腔的旋转使得谐振腔的谐振频率发生了变化,从而产生了一个与旋转速度成正比的频率变化值△f,谐振点跟踪算法描述了如何检测出△f,从而可以通过闭环在系统中引入反馈频差-△f,实现光路的谐振状态;在数字闭环检测方案中,用阶梯波作为反馈信号来代替锯齿波,可以克服原来模拟系统中锯齿波的很多缺点,阶梯波的性能直接影响着系统的测量精度,本论文详细分析了一种高精度阶梯波生成方案,使得所需D/A的位数大大降低;本文还分析了A/D转换器对系统测量精度的影响,提出了一种A/D转换器位数较少的情况下提高系统测量精度的措施,同时又不会增加太多的系统成本。 本文最后根据所提出的信号检测方案,完成了检测系统的软硬件实现,并经过仿真得到所采用的方案可以满足系统的精度要求和响应时间。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TP274.4

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【参考文献】
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