开环光纤陀螺数字解调关键问题的研究
| 致谢 | 第4-5页 |
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 1 绪论 | 第11-16页 |
| 1.1 课题研究背景 | 第11-12页 |
| 1.2 干涉式光纤陀螺的Sagnac效应 | 第12-13页 |
| 1.3 闭环光纤陀螺与开环光纤陀螺 | 第13-14页 |
| 1.4 本文的意义及主要工作 | 第14-16页 |
| 2 开环光纤陀螺的调制与解调 | 第16-31页 |
| 2.1 光纤陀螺的光学结构 | 第16-21页 |
| 2.1.1 光源 | 第16-17页 |
| 2.1.2 光电探测器 | 第17-18页 |
| 2.1.3 光纤耦合器 | 第18-19页 |
| 2.1.4 光纤偏振器 | 第19页 |
| 2.1.5 相位调制器 | 第19-20页 |
| 2.1.6 光纤环 | 第20-21页 |
| 2.2 开环光纤陀螺的调制 | 第21-25页 |
| 2.2.1 干涉式光纤陀螺的输出信号 | 第21-23页 |
| 2.2.2 开环光纤陀螺的偏置调制 | 第23-25页 |
| 2.3 开环光纤陀螺几种信号解调方法 | 第25-28页 |
| 2.3.1 相敏检测 | 第25-27页 |
| 2.3.2 同步外差检测 | 第27-28页 |
| 2.4 光纤陀螺的固有误差 | 第28-30页 |
| 2.4.1 背向反射 | 第28页 |
| 2.4.2 偏振误差 | 第28-30页 |
| 2.4.3 法拉第效应 | 第30页 |
| 2.5 本章小结 | 第30-31页 |
| 3 开环信号的数字相敏检测实现与分析 | 第31-56页 |
| 3.1 硬件电路设计与实现 | 第31-39页 |
| 3.1.1 前置放大 | 第31-32页 |
| 3.1.2 滤波 | 第32-34页 |
| 3.1.3 模数转换 | 第34-35页 |
| 3.1.4 数模转换 | 第35-36页 |
| 3.1.5 驱动电路 | 第36-37页 |
| 3.1.6 通信串口 | 第37页 |
| 3.1.7 PCB板布局设计 | 第37-39页 |
| 3.2 数字逻辑设计与实现 | 第39-54页 |
| 3.2.1 正弦波的产生 | 第39-41页 |
| 3.2.2 CORDIC算法及其FPGA实现 | 第41-44页 |
| 3.2.3 谐波幅度解调 | 第44-48页 |
| 3.2.4 Sagnac相移计算 | 第48-51页 |
| 3.2.5 调制深度的闭环控制 | 第51-54页 |
| 3.2.6 Sagnac相移解调的优化 | 第54页 |
| 3.3 本章小结 | 第54-56页 |
| 4 一种低成本解调方法 | 第56-66页 |
| 4.1 原理分析 | 第56-57页 |
| 4.2 电路以及数字逻辑实现 | 第57-61页 |
| 4.2.1 电路实现 | 第57-59页 |
| 4.2.2 数字逻辑实现 | 第59-61页 |
| 4.3 对比与分析 | 第61-65页 |
| 4.3.1 新型解调方法与数字相敏检测法的对比 | 第61-63页 |
| 4.3.2 改进与优化 | 第63-65页 |
| 4.4 本章小结 | 第65-66页 |
| 5 开环光纤陀螺的误差分析 | 第66-82页 |
| 5.1 光路部分非线性效应的影响 | 第66-73页 |
| 5.2 滤波器对相敏检测结果的影响 | 第73-75页 |
| 5.3 系统噪声引入的误差 | 第75-81页 |
| 5.3.1 随机噪声引入的误差 | 第75-76页 |
| 5.3.2 ADC量化噪声 | 第76-78页 |
| 5.3.3 CORDIC算法引入的噪声 | 第78-81页 |
| 5.4 本章小结 | 第81-82页 |
| 6 实验结果与分析 | 第82-91页 |
| 6.1 实验平台简介 | 第82-83页 |
| 6.1.1 开环光纤陀螺实验平台 | 第82页 |
| 6.1.2 数据读取 | 第82-83页 |
| 6.2 开环光纤陀螺仪的实验结果 | 第83-91页 |
| 6.2.1 开环光纤陀螺调制的实验结果 | 第83-85页 |
| 6.2.2 相敏检测方法调制深度控制 | 第85-86页 |
| 6.2.3 线性度测试 | 第86-88页 |
| 6.2.4 长期零漂测试 | 第88-91页 |
| 7 总结与展望 | 第91-93页 |
| 参考文献 | 第93-96页 |
| 作者筒历及硕士期间发表论文和获奖情况 | 第96页 |
