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【6h】

数字激光陀螺的腔长、抖动控制回路的研究

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目录

摘要

第1章 绪论

1.1 激光陀螺国内外发展

1.1.1 国外激光陀螺发展及现状

1.1.2 国内激光陀螺的发展状况

1.2 高性能数字激光陀螺的意义

1.3 本文的选题背景及主要工作

第2章 激光陀螺控制回路

2.1 激光陀螺工作原理及Sagnac效应

2.1.1 Sagnac效应

2.1.2 激光陀螺工作原理

2.2 激光陀螺三大控制回路

2.2.1 光强控制回路原理及控制方法

2.2.2 腔长控制回路原理及控制方法

2.2.3 抖动控制回路原理及控制方法

2.3 激光陀螺的温度特性

2.4 本章小结

第3章 数字激光陀螺腔长控制回路研究

3.1 数字激光陀螺腔长控制回路数字模块

3.2 数字激光陀螺腔长回路存在的问题

3.3 解调电路设计

3.4 电路设计及仿真

3.4.1 滤波参数的确定及传递函数S域到Z域的变换

3.4.2 信号仿真建模

3.5 应用效果

3.6 本章小结

第4章 数字激光陀螺抖动控制回路研究

4.1 数字激光陀螺抖动控制回路原理

4.2 前置滤波电路研究

4.2.1 前置滤波电路的作用及原理研究

4.2.2 滤波采样频率的确定

4.2.3 前置滤波去毛刺电路存在的问题

4.3 前置滤波设计方案

4.3.1 接口描述

4.3.2 功能实现

4.4 电路的设计及仿真

4.5 电路应用效果

4.6 锁相环相移电路研究

4.6.1 锁相环相移电路作用及调试的不便

4.6.2 电路相移产生原因

4.6.3 相移模块设计

4.6.4 实际应用效果

4.7 本章小结

第5章 数字激光陀螺温度特性研究

5.1 温度补偿模型

5.2 温度补偿电路设计

5.2.1 EEPROM读写模块设计

5.2.2 EEPROM地址控制模块

5.2.3 串口数据接收模块

5.3 分温度段参数补偿仿真

5.3.1 I2C读写模块仿真

5.3.2 EEPROM地址控制模块

5.3.3 串口接收模块

5.4 分温度段控制实际应用

5.5 本章小结

第6章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果

致谢

声明

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摘要

数字激光陀螺敏感载体的角速度,测量精度高是其重要优势。作为捷联式惯性导航系统的核心部件,高精确度数字激光陀螺在航海、航空、航天和陆地上有着重要的应用价值。本文针对数字激光陀螺的内部控制回路进行研究和设计,以达到提高激光陀螺性能的目的。 首先,在分析激光陀螺的回路控制原理基础之上,结合实际应用反馈意见,发现现有数字激光陀螺设计方面存在的不足。然后,对出现问题电路的原理进行分析、二次设计,其主要包括以下几个方面: 1.针对稳腔长控制回路的相敏解调电路中滤波器进行性能指标的研究,根据要求设计通带窄,选频效果佳的双T选频数字滤波器,通过实验测试表明,该电路提高了解调信号的信噪比。 2.对抖动控制回路的前置滤波(去毛刺)电路和抖动系统锁相环相移电路进行研究,根据陀螺性能和调试需要对电路进行二次设计,通过仿真和实验的方法实际验证电路符合设计要求。 3.分析数字激光陀螺的温度特性,建立温度补偿模型,结合各温度段下参数不一样的现状设计出温度补偿电路,通过分温度段的方式控制补偿数据和调试参数。实验表明该设计提高了陀螺性能。 实验表明,上述设计不仅符合实际需求,且能减小调试周期,节约了成本。调试过程中,使用二次设计的相敏解调电路,信号信噪比提高了200%;应用文中设计补偿电路到激光陀螺仪表中,其零偏稳定性提高了4~6倍,取得了良好了使用效果。

著录项

  • 作者

    高波;

  • 作者单位

    西安邮电学院;

    西安邮电大学;

  • 授予单位 西安邮电学院;西安邮电大学;
  • 学科 电路与系统
  • 授予学位 硕士
  • 导师姓名 李哲;
  • 年度 2014
  • 页码
  • 总页数
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 中文
  • 中图分类 自动化技术及设备;
  • 关键词

    数字; 激光陀螺; 抖动;

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