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基于DSP、FPGA闭环光纤陀螺仪的研究与实现

王威  
【摘要】:光纤陀螺仪是激光陀螺的一种,它采用的是Sagnac干涉原理,以激光作为光源,用光纤构成环形光路并检测出由正反时针沿光纤传输的两束光,随光纤环转动而产生的两路激光束之间的相位差,由此计算出旋转的角速度。 本论文所讨论的干涉型闭环光纤陀螺的实现是基于DSP和PGGA两个数字器件所搭建起来的,本章围绕着这两个器件来说明整个闭环光纤陀螺的构成和工作原理。在整个系统中,DSP和PGGA分别担任同的角色,分别完成不同的功能。总的说来,PGGA主要实现整个系统的时序控制和闭环回路,以及为DSP提供原始滤波数据;而DSP主要的工作是从PGGA那里取来第一个加法器输出的数据作为原始数据,再对数据进行滤波处理,最后的处理结果作为转速的信息送给捷联惯导系统。 文章主要围绕着如何提高陀螺的灵敏性能和稳定性来展开。分别从软件和硬件两个方面来讨论如何提高陀螺的性能。软件方面主要讨论了前端采样信号处理;陀螺转速信息的滤波输出以及闭环的调节。硬件方面主要讨论了如何提高系统的稳定性、减小干涉信号的噪声以及如何处理好DSP和PGGA之间的通信问题。 实践表明,运用文中所讨论的方法,陀螺的灵敏度和稳定性都有一定的提高,理论和方法切实有效。


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