干涉式光纤陀螺数学模型的研究

摘要

干涉式光纤陀螺(IFOG)具有许多独特的特点，由此引起了世界上众多研究机构的重视。在工程实践中应用高精度光纤陀螺，并获得低的漂移和高的稳定性是目前要解决的重要课题，而光电性能的提高和数字信号处理技术的发展为高精度光纤陀螺的研制提供了物质基础和技术支持。 本文分析了IFOG系统的光学特性，以相干矩阵和琼斯矩阵为工具，描述了各光学器件的光学特性，建立了闭环IFOG的光学模型，并通过仿真得出了在光学器件参数不理想和发生波动的情况下IFOG输出结果；分析了IFOG的数字信号处理方案，A/D、D/A的选择对IFOG精度的影响，并建立了信号处理模型，给出了传递函数，最后通过频率响应测试法验证的模型的正确性。闭环模型建立后，能从理论上分析、评价、改善IFOG的性能，并为以后的设计进行预测。

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第一章绪论

1.1光纤陀螺的发展状况

1.2光纤陀螺的优点

1.3光纤陀螺的应用和国内外研究现状

1.4本文的目的和所作的工作

第二章干涉式光纤陀螺的工作原理

2.1引言

2.2 IFOG工作原理

2.3光纤陀螺的互易性

2.4相位检测方法

2.5相位调制方法

2.6数字闭环光纤陀螺阶梯波调制

2.7本章小结

第三章干涉式光学陀螺光学模型的建立

3.1引言

3.2 IFOG的光学结构

3.3光学器件的选择

3.4光学器件的描述

3.5闭环光纤陀螺模型的建立

3.6本章小结

第四章信号处理系统数学模型的建立

4.1引言

4.2数字闭环光纤陀螺信号处理方法

4.3硬件的选择

4.4光纤陀螺数字闭环信号处理模型的建立

4.5本章小结

第五章干涉式光纤陀螺数学模型的验证

5.1引言

5.2光学模型的验证以及光学参数变化时陀螺的输出

5.3信号处理模型的验证

5.4本章小结

结论与展望

致 谢

参考文献