采用開關電路消除尖峰脈沖的陀螺及其理論分析

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）

誤差項經過化簡之后為

結合前文分析的波形占空比因素，假設一組典型參數為

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

0 引言

干涉型光纖陀螺基于其特有的解調方式，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系統對有用信號的提取效率，而且鉗制了信號采樣的放大倍數，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等人提出了采用數控積分器實現去尖峰的裝置。本文則采取開關電路來消除尖峰脈沖。

1 尖峰脈沖的產生和影響

1.1 尖峰脈沖的產生原因

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制信號，即兩態調制或四態調制。方波相位調制的振幅為±π/2，調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。輸出信號光強為I0（1+cosφb）［1］。當陀螺旋轉時，工作點發生移動信號 （在不考慮尖峰脈沖［2］信號時）變成方波信號，頻率與調制波同頻。……