[發明專利]一種光纖陀螺的數字信號處理方法、裝置及光纖陀螺儀

有效

• 申請號: 201110385420.2
• 申請日: 2011-11-28
• 公開（公告）號: CN102435186A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 楊川川;王子宇
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: G01C19/72
• 分類號: G01C19/72
• 代理公司: 北京君尚知識產權代理事務所(普通合伙) 11200
• 代理人: 陳美章

1.一種光纖陀螺的數字信號處理方法，其步驟為：

1)將開環光纖陀螺儀第k時刻采樣后輸出的一、二次諧波解調信號S₁(k)、S₂(k)各自均分為兩路信號且分別將其中一路信號延遲N個采樣周期時間；其中，k，N為自然數；

2)將延遲后的一次諧波解調信號S₁(k)與未延遲的一次諧波解調信號S₁(k)相乘得到輸出信號S0，將延遲后的一次諧波解調信號S₁(k)與未延遲的二次諧波解調信號S₂(k)相乘得到輸出信號S3；同時將延遲后的二次諧波解調信號S₂(k)與未延遲的一次諧波解調信號S₁(k)相乘得到輸出信號S1，將延遲后的二次諧波解調信號S₂(k)與未延遲的二次諧波解調信號S₂(k)相乘得到輸出信號S2；

3)信號S1減去信號S3后除以信號S0、S2之和，得到一輸出信號S；

4)對信號S低通濾波后與第k-N時刻輸出的薩格奈克相移測量值相加，作為第k時刻的薩格奈克相移測量值

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于薩格奈克相移測量值的初始值

3.一種光纖陀螺的數字信號處理裝置，其特征在于包括三延遲器D8、D9、D19，四乘法器X10、X11、X12、X13，三加法器A14、A15、A18，一低通濾波器和一除法器；其中，開環光纖陀螺儀的一次諧波解調信號S₁(k)一路經延遲器D8后分別與乘法器X10、X13輸入端連接，另一路分別與乘法器X10、X11輸入端連接；開環光纖陀螺儀的二次諧波解調信號S₂(k)一路經延遲器D9后分別與乘法器X11、X12輸入端連接，另一路分別與乘法器X12、X13輸入端連接；加法器A14的輸入端分別與乘法器X11、X13輸出端連接，其輸出端與除法器的被除數輸入端連接；加法器A15的輸入端分別與乘法器X10、X12輸出端連接，其輸出端與除法器的除數端連接；除法器的輸出端經低通濾波器與加法器A18的一輸入端連接；加法器A18的另一輸入端與延遲器D19的輸出端連接，其輸出端與延遲器D19的輸入端連接。

4.如權利要求3所述的數字信號處理裝置，其特征在于延遲器的延遲時間為N個采樣周期時間，N為自然數。

5.一種包含如權利要求3所述數字信號處理裝置的光纖陀螺儀，其特征在于包括開環光纖陀螺儀光路結構及與其連接的一、二次諧波解調單元，所述數字信號處理裝置的輸入端與所述一、二次諧波解調單元的輸出端連接。

6.如權利要求5所述的光纖陀螺儀，其特征在于所述一、二次諧波解調單元包括數字鎖相環，正弦信號產生模塊(37)，余弦信號產生模塊(39)，兩乘法器X38、X40，兩低通濾波器L41、L42；其中，所述開環光纖陀螺儀光路結構中探測器輸出端與一采樣模塊AD22輸入端連接；所述開環光纖陀螺儀光路結構中調相器的信號輸出端經一采樣模塊AD34與所述數字鎖相環輸入端連接，所述數字鎖相環的輸出端分別與所述正弦信號產生模塊(37)、余弦信號產生模塊(39)的輸入端連接；所述乘法器X38的輸入端分別與所述正弦信號產生模塊(37)輸出端、采樣模塊AD22輸出端連接，其輸出端與所述低通濾波器L41輸入端連接；所述乘法器X40的輸入端分別與所述余弦信號產生模塊(39)輸出端、采樣模塊AD22輸出端連接，其輸出端與所述低通濾波器L42輸入端連接；所述余弦信號產生模塊(39)產生相位為2Φ(k)的余弦信號。