提高光纤陀螺3dB带宽的调制方法技术

本发明专利技术涉及光纤陀螺调制领域，提供一种提高光纤陀螺3dB带宽的调制方法。该调制方法，包括如下步骤S10、确定光纤陀螺的前向通道的传递函数；S20、确定光纤陀螺的反馈通道的Z变换传递函数，将数字截断位数纳入光纤陀螺的反馈通道的Z变换传递函数，获得光纤陀螺的反馈通道的拉氏变换传递函数；S30、根据步骤S10和步骤S20，确定闭环光纤陀螺回路的传递函数；S40、将光纤陀螺的动态特性等效为光纤陀螺3dB带宽，获得光纤陀螺3dB带宽的表达式，确定调制因子。本发明专利技术通过对调制因子的调制实现对光纤陀螺3dB带宽的提升，同时，保证对光纤陀螺的降噪效果，提高光纤陀螺的精度。提高光纤陀螺的精度。提高光纤陀螺的精度。

【技术实现步骤摘要】
提高光纤陀螺3dB带宽的调制方法


[0001]本专利技术涉及光纤陀螺调制
，尤其涉及一种提高光纤陀螺3dB带宽的调制方法。

技术介绍

[0002]高精度光纤陀螺通常采用较大直径、长纤长光纤环圈，以此降低其角度随机游走，提升陀螺噪声分辨灵敏度。但由于受限于绕制工艺以及纤长的损耗，环圈纤长不能无限制的加长，光纤陀螺在工程上较为有效的方法是采用过调制技术实现噪声的压制。
[0003]然而工程实践表明，过调制技术虽然能够对光纤陀螺降噪起到显著的效果，但是过深的调制将导致光纤陀螺带宽显著降低，造成光纤陀螺动态响应特性上的劣化。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提供一种提高光纤陀螺3dB带宽的调制方法，实现同时兼顾降低光纤陀螺噪声和提升光纤陀螺的带宽，进而提高光纤陀螺的精度。
[0005]本专利技术提供一种提高光纤陀螺3dB带宽的调制方法，包括如下步骤：S10、确定光纤陀螺的前向通道的传递函数；S20、确定光纤陀螺的反馈通道的Z变换传递函数，将数字截断位数纳入光纤陀螺的反馈通道的Z变换传递函数，获得光纤陀螺的反馈通道的拉氏变换传递函数；S30、根据步骤S10和步骤S20，确定闭环光纤陀螺回路的传递函数；S40、将光纤陀螺的动态特性等效为光纤陀螺3dB带宽，获得光纤陀螺3dB带宽的表达式，确定调制因子。
[0006]根据本专利技术提供的一种提高光纤陀螺3dB带宽的调制方法，步骤S10中，光纤陀螺的前向通道的传递函数的表达式为：其中，为光探测器的响应度；为前放跨阻抗；为模数转换器的位数；是采样周期，为光在环圈中传播渡越时间；为探测器接收光功率；为偏置调制相位；
为模数转换器的参考电压；为拉氏变换的复频率。
[0007]根据本专利技术提供的一种提高光纤陀螺3dB带宽的调制方法，步骤S20中，光纤陀螺的反馈通道的Z变换传递函数的表达式为：其中，为数字滤波截断位数；为数模转换器的位数；为数模转换器的参考电流；为2π电阻值；为2π电压值；为单位阶跃函数Z变换。
[0008]根据本专利技术提供的一种提高光纤陀螺3dB带宽的调制方法，步骤S20中，光纤陀螺的反馈通道的拉氏变换传递函数的表达式为：其中，为反馈通道的常值函数。
[0009]根据本专利技术提供的一种提高光纤陀螺3dB带宽的调制方法，步骤S30中，闭环光纤陀螺回路的传递函数的表达式为：其中，为角频率常值。
[0010]根据本专利技术提供的一种提高光纤陀螺3dB带宽的调制方法，步骤S30中，角频率常值的计算公式为：
。
[0011]根据本专利技术提供的一种提高光纤陀螺3dB带宽的调制方法，步骤S40中，光纤陀螺3dB带宽的表达式为：其中，为光纤陀螺总的环路增益；为光纤陀螺本征调制频率；为角频率意义的3dB带宽。
[0012]根据本专利技术提供的一种提高光纤陀螺3dB带宽的调制方法，步骤S40中，调制因子包括光纤陀螺回路的光功率、跨阻抗、模数转换器的参考电压、模数转换器的位数以及数字滤波截断位数。
[0013]本专利技术实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：本专利技术提供的提高光纤陀螺3dB带宽的调制方法，包括如下步骤：S10、确定光纤陀螺的前向通道的传递函数；S20、确定光纤陀螺的反馈通道的Z变换传递函数，将数字截断位数纳入光纤陀螺的反馈通道的Z变换传递函数，获得光纤陀螺的反馈通道的拉氏变换传递函数；S30、根据步骤S10和步骤S20，确定闭环光纤陀螺回路的传递函数；S40、将光纤陀螺的动态特性等效为光纤陀螺3dB带宽，获得光纤陀螺3dB带宽的表达式，确定调制因子，通过Z变换函数计算获得光纤陀螺的反馈通道的Z变换传递函数，进而将数字截断位数纳入Z变换传递函数，获得光纤陀螺的反馈通道的拉氏变换传递函数，再进一步获得闭环光纤陀螺回路的传递函数，并将光纤陀螺的动态特性等效为光纤陀螺3dB带宽，获得光纤陀螺3dB带宽的表达式，确定调制因子，进而对调制因子的调制实现对光纤陀螺3dB带宽的提升，同时，保证对光纤陀螺的降噪效果，提高光纤陀螺的精度。
[0014]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1是本专利技术提供的提高光纤陀螺3dB带宽的调制方法的流程框示图；图2是本专利技术提供的提高光纤陀螺3dB带宽的调制方法中闭环光纤陀螺的传递函数模型；
图3是本专利技术提供的提高光纤陀螺3dB带宽的调制方法中闭环光纤陀螺回路带宽与偏置点光功率的关系曲线示意图；图4是本专利技术提供的电子设备的结构示意图；附图标记：810、处理器；820、通信接口；830、存储器；840、通信总线。
具体实施方式
[0017]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。以下实施例用于说明本专利技术，但不能用来限制本专利技术的范围。
[0018]在本专利技术实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0019]在本专利技术实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术实施例中的具体含义。
[0020]在本专利技术实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0021]在本说明书的描述中，参考术语本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高光纤陀螺3dB带宽的调制方法，其特征在于，包括如下步骤：S10、确定光纤陀螺的前向通道的传递函数；S20、确定光纤陀螺的反馈通道的Z变换传递函数，将数字截断位数纳入光纤陀螺的反馈通道的Z变换传递函数，获得光纤陀螺的反馈通道的拉氏变换传递函数；S30、根据步骤S10和步骤S20，确定闭环光纤陀螺回路的传递函数；S40、将光纤陀螺的动态特性等效为光纤陀螺3dB带宽，获得光纤陀螺3dB带宽的表达式，确定调制因子。2.根据权利要求1所述的提高光纤陀螺3dB带宽的调制方法，其特征在于，步骤S10中，光纤陀螺的前向通道的传递函数的表达式为：其中，为光探测器的响应度；为前放跨阻抗；为模数转换器的位数；是采样周期，为光在环圈中传播渡越时间；为探测器接收光功率；为偏置调制相位；为模数转换器的参考电压；为拉氏变换的复频率。3.根据权利要求2所述的提高光纤陀螺3dB带宽的调制方法，其特征在于，步骤S20中，光纤陀螺的反馈通道的Z变换传递函数的表达式为：其中，为数字滤波截断位数；为数模转换器的位...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵坤，赵小明，刘伯晗，左文龙，吴晓乐，史英桂，宋超，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七〇七研究所，
类型：发明
国别省市：