基于低相干光的全数字化闭环角速度检测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于低相干光的全数字化闭环角速度检测系统及方法。本发明专利技术中利用谐振腔来实现多光束的干涉，通过检测顺、逆时针光束经过谐振腔后的干涉光强度的变化来实现角速度的检测，并利用锯齿波等效移频的手段来实现系统的闭环。本发明专利技术中采用全数字化的信号处理技术，信号处理系统包括数/模和模/数转化模块、调制解调模块、伺服控制模块、移频驱动模块以及低通滤波模块。锯齿波的频率由频率控制字决定，其大小等于谐振腔在顺、逆时针方向的谐振频率差的一半，频率控制字经过低通滤波模块后作为角速度检测系统的输出。闭环检测可以有效的提高系统输出的线性度以及角速度检测的动态范围。的动态范围。的动态范围。

【技术实现步骤摘要】
基于低相干光的全数字化闭环角速度检测系统及方法


[0001]本专利技术涉及信号检测
，尤其涉及一种基于低相干光的全数字化闭环角速度检测系统及方法。

技术介绍

[0002]光学陀螺仪是一种利用光学Sagnac效应来实现角速度检测的一种高精度惯性传感器，主要包括干涉式光纤陀螺仪(Interferometric Fiber
‑
optic Gyroscope,IFOG)和谐振式光学陀螺仪(Resonator Optic Gyroscope,ROG)。其中ROG又可以分为谐振式光纤陀螺仪(Resonator Fiber
‑
optic Gyroscope,RFOG)和谐振式微光学陀螺仪(Resonator Micro
‑
optic Gyroscope,RMOG)。IFOG以多圈光纤环作为其敏感元件，通过检测顺、逆时针光束的干涉光强度来检测角速度，对于一个给定直径的光纤环，其理论灵敏度与光纤环的长度成正相关。ROG是以一个高清晰度的光学环形谐振腔作为其敏感元件，利用光束在谐振腔内的多圈传输来增强光学本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于低相干光全数字化闭环角速度检测系统，其特征在于，它包括由低相干光源、光电探测器、三端环形器、推挽式Y分支以及透射式光学谐振腔所构成的光学系统以及由数/模转化(D/A)模块、模/数转化(A/D)模块、调制解调模块、伺服控制模块、移频驱动模块以及低通滤波模块所构成的全数字化信号处理系统；所述低相干光源与三端环形器的第一端口相连，三端环形器的第二端口连接推挽式Y分支的输入端，推挽式Y分支的两个输出端分别与透射式光学谐振腔的两个耦合器的同侧端口相连；三端环形器的第三端口与光电探测器的输入端相连；光电探测器的输出信号经过A/D模块输入到调制解调模块；调制解调模块产生的调制信号经过D/A模块作用于推挽式Y分支，调制解调模块产生的解调信号依次通过伺服控制模块、移频驱动模块、D/A模块后作用于推挽式Y分支，伺服控制模块的输出经过低通滤波器后作为系统的输出信号输入到外部数据记录仪。2.根据权利要求1所述的基于低相干光全数字化闭环角速度检测系统，其特征在于，所述调制解调模块产生与调制信号U1(t)同频的参考信号对电信号进行解调得到解调信号。3.根据权利要求1所述的基于低相干光全数字化闭环角速度检测系统，其特征在于，调制解调模块的解调信号经过伺服控制模块后产生频率控制字(Frequency control word，FCW)并发送给移频驱动模块，移频驱动模块依据FCW的值生成频率等于谐振腔在顺、逆时针方向的谐振频率差的一半且幅值等于推挽式Y分支全波电压的锯齿波信号，经过D/A模块后作用于推挽式Y分支，使得谐振腔对于顺、逆时针入腔的低相干光具有相同的滤波特性，从而使得光电探测器处所探测到的光强始终具有最大值。4.根据权利要求1所述的基于低相干光全数字化闭环角速度检测系统，其特征在于，伺服控制模块的输出经过低通滤波器后作为角速度检测系统的输出信号，输出至外部数据记录仪。5.一种应用权利要求1
‑
4任一项所述检测系统的检测方法，其特征在于，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：马慧莲，刘霜，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：