[發(fā)明專利]信號處理電路信號干擾檢測方法、存儲介質(zhì)及計算機設(shè)備

有效

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• 申請日: 2019-12-13
• 公開（公告）號: CN110986912B
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李云嬌;汪剛;婁少鋒;徐瑞峰;陳遠才
• 申請（專利權(quán)）人: 西安航天精密機電研究所
• 主分類號: G01C19/72
• 分類號: G01C19/72;G01C25/00
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 史曉麗

本發(fā)明屬于光纖陀螺信號處理電路的檢測方法，為解決現(xiàn)有技術(shù)中檢測到光纖陀螺工作中存在死區(qū)時，無法準確評價信號處理電路信號之間是否存在干擾的技術(shù)問題，提供信號處理電路信號干擾檢測方法、存儲介質(zhì)及計算機設(shè)備，在不添加任何額外儀器或電路的條件下，即可有效地對信號處理電路中信號間的干擾進行檢測，通過核心控制單元中FPGA產(chǎn)生頻率可控的脈沖波形，輸入至信號調(diào)制與反饋單元，經(jīng)處理后再進行傅立葉變換，將對應(yīng)的時域信號轉(zhuǎn)換為頻譜作為標準信號；再分別將地信號和電源信號輸入至信號解調(diào)單元，處理后輸出再經(jīng)傅立葉變換轉(zhuǎn)換為頻譜，分別與標準信號進行對比判斷信號間是否存在干擾，存儲介質(zhì)及計算機設(shè)備用于存儲和運行上述檢測方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光纖陀螺信號處理電路的檢測方法，具體涉及信號處理電路信號干擾檢測方法、計算機可讀存儲介質(zhì)及計算機設(shè)備。

背景技術(shù)

光纖陀螺(Fiber Optic Gyroscope，F(xiàn)OG)是一種基于Sagnac效應(yīng)的光纖角速度傳感器，目前數(shù)字閉環(huán)干涉型光纖陀螺儀為比較成熟干涉型光纖陀螺儀，數(shù)字閉環(huán)干涉型光纖陀螺儀由光源、光路和信號處理電路組成。光源主要作用是為光纖陀螺儀提供產(chǎn)生Sagnac效應(yīng)所需的合適光信號，以及較高的穩(wěn)定輸出光功率，可以獲得較高信噪比的干涉信號；光路部分包含耦合器、Y波導(dǎo)和光纖環(huán)，主要作用是通過閉合光路中的Sagnac效應(yīng)得到干涉信號的相位差；信號處理電路主要作用為微弱信號的調(diào)理、閉環(huán)算法及Y波導(dǎo)相應(yīng)調(diào)制的實現(xiàn)、角速率解算與輸出。

如圖1，光纖陀螺的信號處理電路主要由信號解調(diào)單元01、核心控制單元02、信號調(diào)制與反饋單元03、串行通信接口04和電源電路05組成。當(dāng)外界在陀螺儀敏感方向輸入角速率時，陀螺輸出光信號上會疊加與角速率相關(guān)的誤差信息，光信號通過PIN-FET輸出轉(zhuǎn)化為電壓信號，通過信號解調(diào)單元01對該電壓信號進行調(diào)理，包括隔直、切尖峰、放大、偏置電壓調(diào)整和單端轉(zhuǎn)差分后，通過信號解調(diào)單元01中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號后發(fā)送至核心控制單元02中的FPGA。一方面，F(xiàn)PGA通過采集數(shù)字信號，并由此計算得到輸入角速率誤差信號的數(shù)字量，通過對角速率信息進行數(shù)字調(diào)制后，將反饋控制量輸出至信號調(diào)制與反饋單元03中的數(shù)模轉(zhuǎn)換器，并經(jīng)過信號調(diào)制與反饋單元03中的放大濾波電路后，輸出至陀螺的Y波導(dǎo)上，將由于輸入角速率而產(chǎn)生的相位誤差信號調(diào)節(jié)至原工作點后形成閉環(huán)反饋。另一方面，F(xiàn)PGA對輸入誤差信號進行數(shù)字解調(diào)得到陀螺敏感角速率輸出數(shù)據(jù)，通過串口通信電路按照協(xié)議規(guī)定輸出陀螺數(shù)據(jù)。

光纖陀螺由于具有抗沖擊、靈敏度高、壽命長、動態(tài)范圍大和啟動時間短等優(yōu)點，已被廣泛應(yīng)用于慣性導(dǎo)航領(lǐng)域。隨著光纖陀螺向高精度和輕小型方向發(fā)展，光纖陀螺低速靈敏度指標變差，使其工作存在一定范圍的死區(qū)。當(dāng)光纖陀螺用于慣性導(dǎo)航產(chǎn)品上，死區(qū)的存在可能導(dǎo)致導(dǎo)航精度和對準精度的誤差變大。

在現(xiàn)有的研究中，多是通過速率轉(zhuǎn)臺低速旋轉(zhuǎn)測試法或平板八位置放置測試法測得光纖陀螺是否存在死區(qū)，在造成死區(qū)產(chǎn)生的眾多因素中，光纖陀螺信號處理電路信號之間的干擾是最重要的因素，若經(jīng)測試發(fā)現(xiàn)死區(qū)存在，但不能準確快速分離引起死區(qū)的因素，就更無法評價是否是由于光纖陀螺信號處理電路信號之間的干擾造成死區(qū)產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中檢測到光纖陀螺工作中存在死區(qū)時，無法準確評價信號處理電路信號之間的干擾，進而無法排除信號之間干擾是否為造成光纖陀螺死區(qū)的因素的技術(shù)問題，提供一種光纖陀螺信號處理電路信號干擾檢測方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

信號處理電路信號干擾檢測方法，其特殊之處在于，包括以下步驟：

S1，得到標準信號

S1.1，核心控制單元中的FPGA產(chǎn)生脈沖波，脈沖波輸入至信號調(diào)制與反饋單元；

S1.2，脈沖波經(jīng)信號調(diào)制與反饋單元處理后，進行傅立葉變換，得到脈沖波對應(yīng)的頻譜；

S2，地信號對比