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采用開關(guān)電路消除尖峰脈沖的陀螺及其理論分析

2015-07-09 05:19:22張書穎左文龍高洪宇
導(dǎo)航定位與授時 2015年4期
關(guān)鍵詞:信號

張書穎,左文龍,惠 菲,陳 馨,高洪宇

(天津航海儀器研究所,天津 300131)

誤差項經(jīng)過化簡之后為

結(jié)合前文分析的波形占空比因素,假設(shè)一組典型參數(shù)為

器后端與解調(diào)電路前級放大器前端插入一個采樣保持電路即開關(guān)電路,根據(jù)尖峰脈沖的出現(xiàn)時間斷開該電路,在有用信號的出現(xiàn)時間閉合該電路進(jìn)行采樣,并在數(shù)字邏輯電路處給出電開關(guān)的同步控制信號,信號頻率為陀螺本征頻率的2倍(圖6)。前文理論分析已經(jīng)證明這一方法能夠消除尖峰脈沖的諧波干擾。具體實驗結(jié)果如表1所示。

0 引言

干涉型光纖陀螺基于其特有的解調(diào)方式,不可避免地在探測器處可觀察到無用的尖峰脈沖信號。這一信號的存在不僅影響了閉環(huán)系統(tǒng)對有用信號的提取效率,而且鉗制了信號采樣的放大倍數(shù),增加了陀螺的輸出噪聲。因此,對于陀螺的去尖峰勢在必行。

在國外的發(fā)明專利中,也早有提及去除探測器尖峰脈沖的光纖陀螺方案。在Honeywell專利中,M.K.Scruggs等人提出了采用數(shù)控積分器實現(xiàn)去尖峰的裝置。本文則采取開關(guān)電路來消除尖峰脈沖。

1 尖峰脈沖的產(chǎn)生和影響

1.1 尖峰脈沖的產(chǎn)生原因

在干涉式光纖陀螺中,通常在兩束反向傳播光波之間施加一種方波相位調(diào)制信號,即兩態(tài)調(diào)制或四態(tài)調(diào)制。方波相位調(diào)制的振幅為±π/2,調(diào)制頻率為線圈的本征頻率。陀螺靜止時,輸出信號是一條含有2倍本征頻率的尖峰脈沖的直線,如圖1(a)所示。輸出信號光強(qiáng)為I0(1+cosφb)[1]。當(dāng)陀螺旋轉(zhuǎn)時,工作點發(fā)生移動信號 (在不考慮尖峰脈沖[2]信號時)變成方波信號,頻率與調(diào)制波同頻。……

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