一、闭环光纤陀螺信号检测与处理方法（论文文献综述）
张勇杰[1]（2021）在《反射式逆压电型光纤电压传感器信号处理系统研究》文中研究说明光纤电压传感器作为一种新型的电力测量装置,由于其测量准确度高,抗电磁干扰能力强、测量频带宽、动态范围大等优点受到了广泛关注。信号处理系统作为光纤电压传感器的重要组成部分,在提高测量精度,观测电压波形以及远程通信等功能的实现方面发挥重要作用。因此,本文以反射式逆压电型光纤电压传感器为研究对象,结合光纤陀螺相关技术,针对其信号处理系统开展以下深入研究:论文首先设计了一种基于光子晶体光纤的双晶体光纤电压传感器结构,并分析了光纤电压传感器的传感机理。在此基础上,建立了光纤电压传感器系统模型,针对不同信号输入的情况进行仿真,并针对系统数字控制器的不足对其进行优化设计。其次,依据光纤电压传感器工作原理和数字闭环调制原理,确定系统整体的硬件设计方案,并根据信号特点设计各部分硬件电路,完成电路原理图和PCB设计。针对闭环反馈控制要求,按功能划分模块,采用verilog设计语言完成各子模块设计,并对各模块的功能进行仿真验证。完成了光纤电压传感器闭环控制系统的FPGA设计。最后完成样机的搭建并对完成的光纤电压传感器系统进行实际验证,样机验证了硬件电路功能及设计代码的正确性并实现了与计算机之间的数据传输。为提高系统精度,在室温条件下对样机开环数据进行了采集,针对数据中的噪声采用小波阈值降噪的方法进行处理,结果表明,小波处理有效去除了数据中的噪声,在去噪同时很好的保留了信号的特征,提高了系统测量精度。本课题针对反射式逆压电型光纤电压传感器信号处理系统进行了深入研究,完成了其数字信号处理系统设计并实现了样机搭建,对推动反射式逆压电型光纤电压传感器实用化具有重要意义,也为同类型的光纤电压传感器的信号处理系统设计提供一定参考。
吕呈辉[2]（2021）在《低成本开环光纤陀螺仪解调电路研究》文中研究表明针对基于Sagnac效应的干涉式光纤陀螺仪,本论文主要从简化解调电路和调制解调方法等方向进行研究和设计,目的是实现较低成本,可推广民用的开环光纤陀螺仪,而且开环光纤陀螺仪相比于闭环光纤陀螺仪而言,已经具备一定的价格优势,使得其在民用领域推广使用成为可能。首先,本文对开环光纤陀螺仪光路部分的硬件组成、基本原理和现有可用的调制解调方法做了分析和介绍;其次,根据干涉式光纤陀螺仪输出信号的特点,比较了当前主要的闭环解调方案和开环解调方案的优缺点,综合考虑了性能与成本的平衡,最后确定使用过零比较配合相干解调的方案,并设计了以FPGA为核心的开环解调电路;除此之外,还搭建了开环光纤陀螺仪中压电陶瓷（PZT）的相位调制器驱动模块,实现在一块电路板上集成除光路部分以外的全部元器件,保证了系统性能的长期稳定。在完成解调电路的设计后,对解调电路中的关键节点的主要误差进行了分析,为后续提高陀螺测量精度和进一步优化提供一些理论依据和方向。最终实验结果:使用过零解调法在常温条件下,对长度为275米,外径33mm,内径22 mm的开环光纤陀螺样机进行的测试,标度因数非线性为930ppm,零偏为6.4°/h,零偏不稳定性为0.052°/h。本论文主要创新点:针对开环光纤陀螺仪低成本的要求,本文以电子开关式模拟锁相放大器为核心设计了信号解调电路系统,在低精度要求的前提下,较大的降低了系统的整体成本,并首次提出了在不增加电路复杂度的前提下对于双轴光纤陀螺仪的低成本解调方法。
裴春祥[3]（2020）在《基于拍频检测的谐振式光纤陀螺数字处理平台设计与实现》文中提出谐振式光纤陀螺（R-FOG）在Sagnac效应的基础上利用光波叠加原理,通过光纤谐振腔产生谐振现象,仅依靠十几米光纤便可实现角速度测量,在小型化、低成本方面具有诸多优势。传统的R-FOG设计方案采用的激光器体积较大、成本较高,本论文针对这一问题,设计了一种以DFB激光驱动系统和拍频信号检测系统为核心的谐振式光纤陀螺数字处理平台,能够有效减小激光器体积和成本,省略调制解调及数字频率锁定相关环节,且测量范围不再受解调线性区限制。本论文主要完成以下工作:首先,详细介绍Sagnac效应的基本光学原理以及基于拍频的R-FOG相关技术原理,给出透射式光纤谐振腔的作用原理和数学模型,并在此基础上进一步描述了R-FOG中拍频产生的数学模型,引入激光自注入锁定技术实现频率锁定,最后确定了基于拍频检测的陀螺整体光路系统。其次,针对陀螺输出拍频信号及其检测的相关要求,设计了基于拍频信号产生与检测技术的数字处理平台设计方案。方案主要包含基于恒温、恒流控制的DFB半导体激光器驱动系统和基于TDC测量技术的拍频信号检测系统。对恒温、恒流闭环控制回路相关电路设计进行详细介绍,简述TDC时间测量技术原理和一般检测方法。本论文所设计的数字处理平台较之传统R-FOG数字平台结构更加简洁,体积更加微小,成本更加低廉,且减小了解调性区间对测量的影响,扩大了测量范围。然后,完成了数字处理平台具体硬件电路实现。其中包含:以STM32为核心控制单元,设计了基于LTC1923、AD、DA和高精度运放等元件闭环控制的激光器恒温、恒流控制系统,该系统使激光器工作于稳定状态,输出窄线宽和具有较高纯净度的激光信号,且可自由调谐驱动电流大小,从而移动激光中心频率;以FPGA为核心运算单元,设计了基于TDC-GP22的拍频信号检测系统,该系统可实现陀螺输出拍频信号高精度时间长度测量,从而得出拍频频率。最后,搭建数字平台的测试环境,对平台各模块及整体进行测试工作。完成激光器驱动系统恒温稳定性测试工作,试验结果表明,温度稳定性良好;完成恒流稳定性和调谐操作线性度测试工作,试验结果表明电流稳定性,调谐线性度良好,为注入锁定提供了稳定的激光信号;完成双激光器叠加拍频测试工作,实验结果表明激光器驱动系统工作稳定,可产生明显稳定的拍频,初步验证了方案的合理性;完成拍频检测系统时间长度测量工作,时间测量结果表明,所设计的拍频检测系统测量工作正常,能够实现时间间隔信息测量,验证了拍频检测系统的合理性。
刘安安[4]（2020）在《基于FPGA的谐振式光纤陀螺信号检测系统设计研究》文中研究说明谐振式光纤陀螺是一种新型的高精度角速度传感器件。因为基于光学Sagnac效应理论基础的谐振腔的输出信号特别微弱,同时在光路和电路中又容易引入各种噪声和干扰,会直接降低陀螺转动角速度输出精度,所以陀螺信号检测处理系统设计极为关键。本文主要研究陀螺系统信号的噪声处理,从光学背散射噪声抑制、陀螺信号分离、数字滤波等几方面来提升陀螺系统信噪比,从而提高信号检测系统精度,最终提高陀螺的角速度测量精度。本课题采用以FPGA芯片为核心的检测系统,对陀螺信号进行相应地检测处理。论文主要研究内容与成果如下:基于Sagnac效应详细推导并阐述光波在光路传输过程产生的谐振曲线及调制解调曲线特性。由于光波在传输时也产生大量的背散射噪声,为抑制背散射噪声,建立其数学模型,搭建背散射噪声模型进行实验,观察背向散射波动变化。然后通过两路频率不同的相位调制技术加以抑制,在相位调制过程中,调制信号的振幅大小对陀螺信号尤为敏感。因此,首先理论推导相位调制器最佳调制电压;然后搭建自外差光路测出调制电压与载波抑制比的对应关系,找到最佳调制电压;为了进一步观察最大载波抑制比的效果,通过多次实验数据,得到调制电压对陀螺信噪比和陀螺零偏稳定性的影响,从而找到最佳调制电压。对调制后的陀螺系统数字信号离线分离,减小光路噪声和电路噪声对陀螺的影响。首先对陀螺系统中三角波和正弦波调制信号频谱进行理论分析,接着利用Matlab对其进行仿真验证。通过经验模态分解算法分析测试了信号分离效果:三角波调制和正弦波调制分离后的信噪比分别提高了0.32d B和2.72d B。研究了信号检测处理系统中的滤波算法。在以FPGA为核心的信号检测系统中设计数字滤波器,用Verilog HDL编程语言实现仿真分析和实验过程,结果表明数字滤波器对调制曲线、解调曲线具有平滑去噪的作用以及提高陀螺精度。同时,对陀螺输出角速度信号进行小波阈值滤波,通过Allan方差评价标准,验证了滤波算法在降低陀螺系统的五大噪声源方面有较好的效果。
胡力文[5]（2020）在《谐振型光纤陀螺信噪比提升技术的研究》文中研究说明谐振型光纤陀螺（RFOG）是一种高精度的角速度传感器,与传统的干涉式光纤陀螺（IFOG）相比,RFOG使用更短的光纤环即可实现与IFOG相同的检测精度,因此在小型化和集成化方面具有明显的优势。但是谐振式光纤陀螺至今并未完全推广到实际应用中,其主要受限于陀螺输出信号的信噪比较低。本论文工作主要围绕谐振型光纤陀螺信噪比提升技术的研究展开。相关研究工作可以概括为以下几个部分:（1）阐述了RFOG中瑞利背散射噪声的来源以及其对陀螺输出的影响。理论上解释了两类瑞利背散射噪声的抑制过程。通过搭建自外差光路,调节加载到相位调制器上的调制电压幅度,准确测量了两路相位调制器的半波电压及最大载波抑制比。基于单相位调制方案进行了零偏测试,零偏测试结果表明,在两路相位调制器皆达到最大载波抑制比时能有效抑制谐振式光纤陀螺中的瑞利背散射噪声。并通过载波抑制观测实验,验证了在双相位调制方案下,两个分相位调制器的载波抑制比可以叠加。实验结果表明两种相位调制方案在单路具有相同载波抑制比下,双相位调制方案对调制电压精度要求更低。最后根据受激布里渊背散射和瑞利背散射的损耗特性的不同,通过搭建背散射观测光路,调节入腔功率观察信号光谐振谱谐振深度的变化,确定了入腔功率阈值,当入腔功率低于该阈值时即可保证腔内不产生受激布里渊背散射,实现受激布里渊背散射噪声的抑制。（2）在偏振噪声的抑制方面,基于琼斯矩阵光学理论建立了FRR（Fiber Ring Resonator）的偏振分析模型,并通过仿真模拟了FRR中偏振串扰对谐振曲线产生的影响。通过求解环形谐振腔内单次渡越传输矩阵的特征值,在理论上证明了环形谐振腔内单点90°和双点90°两种特殊熔接方案皆能提升FRR的温度稳定性减小腔内的偏振串扰。设计了一套测试系统能同时将环内单点90°熔接以及环内双点90°熔接与环内单点0°熔接的FRR对照,进行温度稳定性测试实验。温度实验数据表明与环内单点0°熔接的FRR相比,环内单点90°熔接的FRR温度稳定性提高了4645倍;环内双点90°熔接的FRR温度稳定性提高了247倍。分析了两种熔接方案在搭载反射式谐振腔的RFOG中抑制偏振噪声的可行性,分析结果表明腔内单点90°熔接是一种更优的方案。通过零偏测试实验,验证了单点90°熔接方案能有效抑制RFOG中的偏振噪声。（3）从提高陀螺系统的有效信号即放大腔内渡越信号光提升谐振曲线的谐振深度方面出发。在无源谐振腔中引入一段EDF构成有源腔,介绍了有源谐腔的工作原理并对其建立了简易的数学模型,基于该模型对有源腔输出的谐振曲线的特性进行了分析与仿真。然后分析了耦合器相关参数对有源谐振腔特性的影响,得出了实际搭建有源谐振腔时耦合器参数的选取原则。最后对手工搭建的有源腔进行了测试,实现了FRR输出谐振曲线的谐振深度从0.19到1之间连续可调谐的变化,谐振深度为1时精细度为32。该有源谐振腔相较于传统手工搭建的无源谐振腔在提升陀螺系统的标度因数方面存在巨大优势。基于以上研究基础,搭建了实验室陀螺样机,并对该样机进行了性能测试。测试结果为:样机系统标度因数为9.1732/（°/h）,1小时内零偏稳定性为18.9°/h（积分时间为100秒）。
谢涛[6]（2020）在《基于正弦-双极性锯齿波调制的闭环RFOG系统设计及其频谱特性研究》文中指出谐振式光纤陀螺（Resonator Fiber Optic Gyro,RFOG）是一种利用Sagnac效应实现的惯性角速度传感器。这种传感器目前尚处于实验室研究阶段。本论文采用两个铌酸锂相位调制器,提出一种基于数字正弦-双极性锯齿波相位调制的闭环RFOG系统;并针对此闭环系统,分析了两个调制环路的频谱特性,提出了抑制环路间频谱重叠引起的背向散射噪声的方案,主要开展了如下研究工作:（1）采用两个铌酸锂相位调制器,提出并实现了一种基于数字正弦-双极性锯齿波相位调制的闭环RFOG系统。本论文提出将数字正弦波和双极性锯齿波相位调制分别应用于系统的两个环路,基于双铌酸锂相位调制器实现闭环,并针对此系统进行了优化。相比于以往的闭环方案,该方案避免了因加载调制信号需要而带来的相位调制器个数及相关硬件电路的增加,有利于系统小型化;同时,由于仅在一个环路采用锯齿波调制,尽可能地减少了锯齿波调制带来的不利影响。（2）针对提出的闭环RFOG系统,分析了静态条件下的频谱重叠特性,并提出了频谱优化方案。闭环系统中环路间的频谱重叠会引入背向散射噪声,本论文分析了静态条件下闭环系统中两环路的频谱特性,并结合不同调制参数下的陀螺输出测试结果,提出了静态条件下的频谱优化方案,得出结论:为减少环路间的频谱重叠,应适当增大正弦波调制频率与双极性锯齿波静态初始复位频率之差,且正弦波调制频率应尽量接近双极性锯齿波调制频率的偶数倍。测试结果表明,采用该优化方案后,RFOG系统静态条件下Allan方差约为7.1deg/h。（3）针对提出的闭环RFOG系统,在静态频谱研究的基础上,分析了动态条件下的频谱重叠特性,并提出了动态频谱优化算法。该算法通过切换双极性锯齿波的静态初始复位频率,使两环路中光的主频率分量始终保持足够大的频率差,从而尽可能地避免严重的频谱重叠。测试结果表明,在发生严重频谱重叠的一定旋转角速度下,采用该算法后,陀螺输出信号的标准差可以有效降低约70.5%。以上成果为闭环RFOG系统的小型化及频谱特性的进一步研究提供了参考。
李浩林[7]（2020）在《谐振式光纤陀螺闭环调制信号处理技术研究与实现》文中提出陀螺作为惯导设备的核心器件之一,能够量测待测物体的旋转角运动,陀螺的量测精度将直接影响着整个惯导系统的精度,谐振式光学陀螺以Sagnac效应为基础原理,与干涉式光纤陀螺相比,由于其具备在相同光纤长度下的理论精度更高,因此在高精度和小型化上具备很大的探索潜力,符合陀螺器件的发展趋势。Sagnac效应作为所有光学陀螺共同的理论基础,谐振式陀螺系统中,激光器的出射光被分成相同的两份,分别沿不同的耦合器端口入射谐振腔,当腔体按照任意角度发生转动时,就会产生两束的谐振图像分离的情况,而两方向的谐振图像差即可反映旋转角速度的大小,但是由于Sagnac效应本身十分微小,转动能够导致的频率图像差值也十分微小,所以信号检测环节的精确度至关重要。数字电路与模拟电路相比,稳定性高,不易受到干扰,处理数据效率高,所以采用数字信号平台对谐振式光纤陀螺输出数据进行处理。系统整体采用闭环调制信号处理系统来对量测数据进行检测,放大微弱信号,提高系统稳定性。论文的主要研究内容与成果如下:首先,介绍所有光学陀螺的基本原理即光学Sagnac效应,从而引出谐振式光纤陀螺并深入介绍陀螺光路和电路原理,分析谐振腔的性能参数。谐振式光纤陀螺闭环调制信号处理系统由电路部分和光路部分共同构成,建立从激光器输出到光电探测器检测间的光路信号模型,提出谐振式光纤陀螺信号检测与反馈控制系统的整体组成结构模型,在对光路分析的基础上完成陀螺光路系统的建立。然后,分析谐振式光纤陀螺数字信号检测原理,设计发生正弦波的光信号调制模块,在FPGA平台中采用基于改进CORDIC的DDS方案实现该功能;设计基于锁相放大器的信号解调模块,在FPGA数字平台中采用程序与模块的组合完成该模块的设计,通过光电交互的原理实现对光路和电路信号的调制解调,实现将微弱陀螺信号放大输出。针对激光器频率含有随机性的特点,使用PI反馈模块对激光器频率进行调节,使激光器中心频率能够实时跟踪在谐振腔其中一个方向上的谐振频率点处,在FPGA数字平台中实现离散化PI控制模块,从而完成激光器对频率的锁定。针对激光器等器件对于外部干扰较为敏感,容易导致失锁的现象,在控制环节增加了预调节模块,在FPGA数字平台中采用状态机实现该功能,使系统更为稳定,抗干扰能力得到增强。最后,将谐振式光纤陀螺光路部分和电路部分组装完成,完成陀螺闭环调制数字信号处理系统,对系统谐振腔特性、数字调制、解调和反馈、预调节等模块分别进行测试,测试表明系统各模块功能设计正确。再对整体系统进行零偏稳定性和标度因数的测试,验证了谐振式光纤陀螺系统的设计与实现基本达到预期效果,并验证其数字信号处理部分进行的优化与创新的先进性。
冼拓华[8]（2020）在《干涉式光纤陀螺仪数字闭环测量系统误差分析及校正方法》文中研究说明干涉式光纤陀螺仪,是一种基于Sagnac效应的光学测量系统。Sagnac干涉仪光学传感器本体实现了被测量角速度与干涉相位之间的线性映射,而数字信号处理部分实现对角速度的跟踪、控制与测量。本文针对H.C.Lefevre博士提出的全数字闭环处理技术进行简单阐述,并在Z域上完成系统建模及稳定性分析。本文进一步针对环路增益对系统响应的影响做了深入分析,并针对性地提出了环路增益控制方案,实验结果达成预期目标。本文还针对干涉式光纤陀螺仪的低速测量偏置畸变的成因,进行了深入探讨分析,并通过软件仿真等手段证明了调制信号的同频串扰是造成低速测量偏置畸变误差的根本原因。同时通过理论计算得到低速测量畸变区宽度与信号串扰强度成二次方关系。根据信号串扰模型,本文使用了伪随机调制解调的方法对转速测量系统进行改进。在伪随机调制解调的基础上,还完成了环路增益为一的控制目标,同时针对信号串扰造成的随机游走误差设计了相应的跟踪消除模块。新设计控制方案在300m保偏光纤环上进行验证测试,陀螺仪（±500°/s）标度因素非线性度为0,标度因数温度灵敏度为0/;室温下陀螺仪输出标准差（零漂,一秒一平均）为0 5°/,变温（/）下输出标准差（零漂,一秒一平均）为0 5 0°/;Allan方差随机游走系数为0 005°/√,零偏不稳定性为0 0°/;低速测量区无偏置畸变和测量死区。
朱运飞[9]（2020）在《基于双谐振腔结构的光纤陀螺信号检测方法研究》文中进行了进一步梳理谐振式光纤陀螺是一种新型惯性传感器件,通过敏感谐振腔内两束相反方向传输光波的谐振频差来得到运动载体的角速率信息。理论上只需要十几米的光纤谐振腔就可以实现惯性级的导航精度,在未来高精度、集成化的发展趋势下有着巨大的市场应用前景。但谐振腔内存在诸多光学噪声,如背向散射噪声和偏振波动噪声等,使陀螺检测精度受到极大的限制。本文主要是针对光学噪声引起的谐振曲线不对称现象,提出相对应的信号检测方法,以期达到消除陀螺漂移和提高陀螺动态检测性能的目的,论文的主要研究内容如下:首先对谐振式光纤陀螺的理论工作基础进行介绍,利用光波场叠加理论分析光波在谐振腔内的传输特性,同时也研究了各结构参数对谐振特性的影响。其次,对谐振腔内存在的背向散射噪声和偏振波动噪声的产生机理和抑制方法分别进行分析,指出现有抑制方法的优势与不足。研究这两种噪声对谐振曲线不对称率的影响,为后续提出的信号检测方法奠定基础。接着,介绍谐振式光纤陀螺的系统组成,分析基于三角波调制解调方案中谐振曲线不对称对陀螺输出漂移的具体影响,为了抑制谐振曲线不对称性带来的输出误差,从信号检测的角度出发,设计双谐振腔结构的光纤陀螺系统,并将MZI型热光开关加入光路结构中,用以周期性改变光波在腔内的传输方向。基于该结构提出一种新的信号检测方法,并详细论述在一个完整调制周期内信号检测的具体过程。最后,对新提出的信号检测方法进行理论分析和仿真验证,从解调曲线零点偏移和动态检测性能这两方面对双谐振腔和单腔结构的谐振式光纤陀螺进行对比,双谐振腔陀螺从结构特性上完全避免背向散射噪声的影响,且本文提出的信号检测方法可以完全消除三角波调制过程中非互易性因素造成的陀螺漂移误差。模拟陀螺在不同温度下以固定角速率进行旋转,利用谐振曲线受偏振波动影响较小的一侧对信号进行检测,从数值仿真对比结果中可以推算出,新提出的信号检测方法可以有效地减小热致偏振波动引起的角速率检测偏差。
何聂[10]（2019）在《谐振型光纤陀螺信号检测系统设计与优化》文中进行了进一步梳理光纤陀螺（Fiber optic gyro,FOG）是一种以光学Sagnac效应为理论基础的高精度角速度传感器,它在惯导系统中发挥着相当重要的作用,惯导系统的性能直接受其测量精度的影响。近年来,谐振型光纤陀螺（Resonant FOG,RFOG）是目前国际上相当热门的课题。RFOG是通过测量光纤环形谐振环（Fiber ring resonator,FRR）内的两路相互反向传播的光波的谐振频率差来测量系统相对于惯性空间的旋转角速度,但由于光学Sagnac效应相当微弱,因此在RFOG中信号检测系统的设计也相当重要,检测系统的精度和优化程度也直接决定了陀螺的测量精度。RFOG的信号检测系统有分模拟和数字两种,由于数字系统较为稳定,抗干扰能力较强,运行速度较快,因此本课题采用数字信号检测系统。使用现场可编程门阵列（FPGA）芯片对相关信号进行检测及处理。本文的主要研究内容及研究成果如下:分析光学Sagnac效应、干涉型和谐振型两种FOG的测量物理量与角速度的关系、以及FRR的输出谱和它的特性,并介绍本课题RFOG中的光路结构、电路结构以及FPGA芯片内的程序模块。研究FPGA芯片内一些相关的基本算法程序的实现,分析数字量与模拟量的转换,并优化算法,包括采用触发器延迟法实现对时钟的双边沿触发及任意分频、采用相位累加法和递推公式法这两种方法产生数字波形、以及对数字波形的优化如毛刺消除技术、波形电压超出输出范围的解决方法等。设计并优化信号检测系统,先分析光波经过调相后FRR的输出特性,然后根据分析结果制定解调算法。在采样相减解调法中,提出在采样过程中实时相减的方法,使解调值的更新频率提升至原来的两倍,并通过理论仿真获得最佳调制参数,制定锁频反馈回路的控制方案,并阐明了PID控制过程本质上是携带窗函数的一次积分（求和）控制过程。提出解调值相减法,用于抵消两路光波解调值的同步波动,从而提高陀螺系统的测量精度。采用串口通信系统将陀螺的输出信息直接发送到上位机,避免了DA转换器和放大器的第二次噪声加入,提高了测试的精度。最后将仿真与实验结果进行对照和分析,包括谐振曲线与解调曲线、锁频反馈回路的性能测试、输出信号的标定、拟合与精度测试。
二、闭环光纤陀螺信号检测与处理方法（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、闭环光纤陀螺信号检测与处理方法（论文提纲范文）
（1）反射式逆压电型光纤电压传感器信号处理系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容及结构安排 |
| 第2章 光纤电压传感器理论基础与实现方案 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 反射式逆压电型OVT结构和工作原理 |
| 2.3 电压敏感机理 |
| 2.4 相位偏置调制技术 |
| 2.4.1 方波调制原理 |
| 2.4.2 阶梯波调制原理 |
| 2.5 光纤电压传感器系统建模与仿真 |
| 2.5.1 光纤电压传感器闭环控制系统数学模型 |
| 2.5.2 光纤电压传感器传递函数 |
| 2.5.3 系统仿真分析 |
| 2.5.4 数字控制器的优化设计 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 光纤电压传感器系统硬件设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 系统硬件整体方案 |
| 3.3 信号检测及A/D转换电路设计 |
| 3.3.1 光电探测器 |
| 3.3.2 前端处理电路 |
| 3.3.3 滤波放大电路 |
| 3.3.4 A/D转换电路 |
| 3.4 FPGA配置电路设计 |
| 3.4.1 供电电路设计 |
| 3.4.2 配置电路设计 |
| 3.5 D/A转换及后置放大电路设计 |
| 3.6 数据传输电路设计 |
| 3.7 电路设计中的板级设计 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 光纤电压传感器信号处理系统的FPGA实现 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于FPGA的光纤电压传感器闭环系统总体设计 |
| 4.3 基于FPGA的数字闭环控制系统的实现 |
| 4.3.1 时序控制单元设计 |
| 4.3.2 阶梯高度信号产生 |
| 4.3.3 方波与阶梯波的叠加 |
| 4.4 光纤电压传感器信号处理中的滤波 |
| 4.4.1 生成阶梯波时的数字滤波 |
| 4.4.2 电压信号输出时的数字滤波 |
| 4.5 光纤电压传感器数据通信FPGA实现 |
| 4.5.1 串口通信原理 |
| 4.5.2 串口通信的实现及仿真验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 光纤电压传感器系统功能验证 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 PCB板级功能验证 |
| 5.2.1 A/D采集功能验证 |
| 5.2.2 D/A功能验证 |
| 5.2.3 串口通信功能验证 |
| 5.3 光纤电压传感器调制解调信号检测 |
| 5.3.1 模拟开关实现测试 |
| 5.3.2 偏置方波生成测试 |
| 5.3.3 偏置方波与阶梯波叠加测试 |
| 5.4 系统开环测试及降噪处理 |
| 5.4.1 小波阈值降噪原理 |
| 5.4.2 小波降噪实验结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（2）低成本开环光纤陀螺仪解调电路研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 理论研究与研究意义 |
| 1.2.1 干涉式光纤陀螺仪的Sagnac效应 |
| 1.2.2 开环光纤陀螺仪 |
| 1.2.3 研究目的与意义 |
| 1.3 本文的主要内容与结构安排 |
| 2 开环光纤陀螺的调制解调 |
| 2.1 光纤陀螺仪结构 |
| 2.1.1 光源 |
| 2.1.2 耦合器 |
| 2.1.3 光电探测器 |
| 2.1.4 光纤环 |
| 2.2 开环光纤陀螺信号分析与相位调制 |
| 2.2.1 干涉式开环光纤陀螺仪的输出信号 |
| 2.2.2 开环光纤陀螺仪的相位调制 |
| 2.3 开环光纤陀螺信号检测方法 |
| 2.3.1 微弱信号检测理论 |
| 2.3.2 相干检测 |
| 2.3.3 开环光纤陀螺仪检测方案 |
| 2.3.4 闭环光纤陀螺仪检测方案 |
| 2.4 主要开环解调方案 |
| 2.4.1 谐波分析解调法 |
| 2.4.2 同步外差检测法 |
| 2.4.3 过零比较法 |
| 2.5 光纤陀螺仪器件误差 |
| 2.5.1 背向反射 |
| 2.5.2 偏振误差 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 开环相敏检测电路设计与分析 |
| 3.1 相敏检测电路设计 |
| 3.2 过零比较法处理陀螺信号 |
| 3.3 过零解调电路结构 |
| 3.4 本章总结 |
| 4 低成本开环光纤陀螺仪系统实现 |
| 4.1 系统框架与工作原理 |
| 4.1.1 系统框架 |
| 4.2 细分模块电路设计 |
| 4.2.1 光电探测器与前置放大 |
| 4.2.2 滤波 |
| 4.2.3 移相电路设计 |
| 4.2.4 模数转换 |
| 4.2.5 信号发生器(DDS) |
| 4.3 光源驱动电路 |
| 4.4 一种新型的低成本双轴解调方法 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 系统整体误差分析 |
| 5.1 光路中的非线性效应 |
| 5.2 过零解调对结果的影响 |
| 5.3 量化噪声 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 系统调试与实验结果 |
| 6.1 分模块调试 |
| 6.2 解调电路整体调试 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 工作总结与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（3）基于拍频检测的谐振式光纤陀螺数字处理平台设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 论文研究背景、目的和意义 |
| 1.2 R-FOG的国内外研究进展 |
| 1.3 课题研究工作内容 |
| 第2章 基于拍频检测的R-FOG设计方案 |
| 2.1 Sagnac效应 |
| 2.2 环形谐振腔 |
| 2.3 拍频检测 |
| 2.4 激光器注入锁定 |
| 2.5 激光器线宽分析 |
| 2.6 R-FOG数字平台及系统光路设计方案 |
| 2.6.1 传统的R-FOG数字平台及系统光路 |
| 2.6.2 基于拍频的R-FOG数字平台及系统光路设计方案 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 基于拍频检测的R-FOG数字平台电路设计 |
| 3.1 DFB激光光源 |
| 3.2 激光光源驱动系统设计 |
| 3.2.1 激光光源恒流控制回路设计 |
| 3.2.2 激光光源恒温驱动回路设计 |
| 3.3 拍频检测系统设计 |
| 3.3.1 拍频信号预处理 |
| 3.3.2 TDC技术时间测量技术 |
| 3.4 R-FOG数字处理平台系统结构 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于拍频检测的R-FOG数字平台硬件实现 |
| 4.1 DFB光源驱动电路实现 |
| 4.1.1 恒温控制电路实现 |
| 4.1.2 基于顺序执行结构的软件策略 |
| 4.1.3 中断配置及DAC配置方法 |
| 4.2 拍频检测电路实现 |
| 4.2.1 TDC-GP22时间测量芯片 |
| 4.2.2 基于TDC-GP22和FPGA时间测量策略 |
| 4.3 各模块硬件实现 |
| 4.3.1 STM32最小系统 |
| 4.3.2 电源供电系统 |
| 4.3.3 FPGA最小系统 |
| 4.3.4 AD、DA转换电路 |
| 4.3.5 集成PCB设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于拍频检测的R-FOG数字平台实验测试 |
| 5.1 实验测试环境 |
| 5.1.1 R-FOG数字平台 |
| 5.1.2 系统测试硬件平台 |
| 5.2 激光器驱动和拍频检测系统基本性能测试 |
| 5.2.1 激光器恒流控制测试 |
| 5.2.2 激光器电流调谐控制测试 |
| 5.2.3 激光器恒温控制测试 |
| 5.2.4 双激光器叠加光波拍频 |
| 5.2.5 拍频时间检测系统测试 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（4）基于FPGA的谐振式光纤陀螺信号检测系统设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 谐振式光纤陀螺研究进展 |
| 1.2.1 国外研究进展 |
| 1.2.2 国内研究进展 |
| 1.3 论文研究意义及主要工作 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 RFOG工作原理分析与结构设计 |
| 2.1 光学Sagnac效应 |
| 2.2 RFOG运行原理分析 |
| 2.3 光纤环形谐振腔的输出谱及特性 |
| 2.4 谐振式光纤陀螺系统的结构设计 |
| 2.4.1 光路结构设计 |
| 2.4.2 信号检测系统结构设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 陀螺噪声的抑制与信号分离 |
| 3.1 光学噪声抑制的研究 |
| 3.1.1 背向散射噪声的理论研究 |
| 3.1.2 背向散射噪声的抑制方案 |
| 3.2 调制信号对陀螺信号的影响 |
| 3.2.1 调制信号幅值对SNR的影响 |
| 3.2.2 调制信号幅值对陀螺零偏稳定性的影响 |
| 3.3 陀螺信号分离算法 |
| 3.3.1 光纤陀螺信号频谱分析 |
| 3.3.2 FFT信号分离算法 |
| 3.3.3 经验模态分解算法 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 信号检测系统的滤波算法设计 |
| 4.1 信号滤波算法 |
| 4.1.1 模拟滤波器设计 |
| 4.1.2 数字滤波器设计 |
| 4.1.3 陀螺信号在Matlab中的频谱仿真研究 |
| 4.1.4 数字滤波器在Matlab中的仿真研究 |
| 4.2 数字滤波器对陀螺信号的影响 |
| 4.2.1 滤波器在FPGA里的实现 |
| 4.2.2 数字滤波器的滤波效果 |
| 4.2.3 数字滤波器参数对信噪比的影响 |
| 4.3 谐振式陀螺滤波前后对比 |
| 4.3.1 Signal Tag采集到的滤波前后的调制曲线 |
| 4.3.2 滤波前后的解调曲线 |
| 4.3.3 滤波前后的零偏稳定性 |
| 4.4 滤波算法处理陀螺漂移信号 |
| 4.4.1 Allan方差 |
| 4.4.2 小波阈值去噪 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 陀螺样机实验测试与分析 |
| 5.1 光纤陀螺测试环境系统 |
| 5.2 陀螺系统样机实物 |
| 5.3 谐振曲线及解调曲线 |
| 5.4 标度因数与零偏 |
| 5.5 零偏稳定性 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 主要研究工作总结 |
| 6.2 未来研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 指导老师对研究生学位论文的学术评语 |
| 学位论文答辩委员会决议书 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
（5）谐振型光纤陀螺信噪比提升技术的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 谐振式光纤陀螺国内外研究进展 |
| 1.3 本文主要研究内容及章节安排 |
| 第2章 谐振型光纤陀螺的基本理论分析 |
| 2.1 光学Sagnac效应及FRR敏感角速度原理 |
| 2.2 FRR的传输原理及相关参数 |
| 2.2.1 FRR中信号光传输特性分析 |
| 2.2.2 FRR中背散射光传输特性分析 |
| 2.2.3 FRR的主要参数 |
| 2.3 谐振型光纤陀螺的信号检测原理 |
| 2.3.1 正弦相位调制解调技术 |
| 2.3.2 单路闭环检测技术 |
| 2.4 表征陀螺性能的参数 |
| 2.4.1 标度因数 |
| 2.4.2 极限灵敏度 |
| 2.4.3 零偏稳定性 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 背散射噪声抑制技术的研究 |
| 3.1 瑞利背散射噪声的来源及其对陀螺输出的影响 |
| 3.2 瑞利背散射噪声抑制过程的理论分析 |
| 3.2.1 第一类背散射噪声的抑制 |
| 3.2.2 第二类背散射噪声的抑制 |
| 3.3 单相位调制抑制方案 |
| 3.3.1 自外差光路理论分析 |
| 3.3.2 基于单相调制方案的载波抑制观测实验 |
| 3.3.3 单相位调制方案下零偏测试实验 |
| 3.4 双相位调制抑制方案 |
| 3.4.1 基于双相位调制方案下的载波抑制观测实验 |
| 3.5 受激布里渊背散射噪声的抑制 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 偏振噪声抑制技术的研究 |
| 4.1 偏振噪声的来源及其对谐振曲线的影响 |
| 4.1.1 R-FOG中偏振噪声的来源 |
| 4.1.2 FRR的偏振分析模型 |
| 4.1.3 偏振串扰对谐振曲线的影响 |
| 4.2 偏振噪声抑制方案的理论分析 |
| 4.2.1 环内单点90°熔接方案 |
| 4.2.2 环内双点90°熔接方案 |
| 4.3 抑制偏振串扰方案的实验验证 |
| 4.3.1 FRR温度稳定性测试实验 |
| 4.3.2 FRR零偏测试实验 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 R-FOG中有源谐振腔的研究 |
| 5.1 有源谐振腔的工作原理 |
| 5.2 有源谐振腔模型建立 |
| 5.3 有源谐振腔特性分析 |
| 5.4 耦合器相关参数对有源谐振腔特性的影响 |
| 5.4.1 耦合器插入损耗对有源谐振腔特性的影响 |
| 5.4.2 直通端耦合系数对有源谐振腔特性的影响 |
| 5.5 有源谐振腔特性观测实验 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 实验、总结与展望 |
| 6.1 谐振型光纤陀螺样机性能测试 |
| 6.1.1 样机系统的搭建 |
| 6.1.2 测试环境介绍 |
| 6.1.3 性能测试结果 |
| 6.2 总结 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 指导教师对研究生学位论文的学术评语 |
| 答辩委员会决议书 |
| 致谢 |
（6）基于正弦-双极性锯齿波调制的闭环RFOG系统设计及其频谱特性研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 RFOG的研究进展 |
| 1.3 本论文的主要工作内容及意义 |
| 2 数字正弦-双极性锯齿波闭环RFOG系统 |
| 2.1 基本原理 |
| 2.1.1 光学Sagnac效应 |
| 2.1.2 闭环系统 |
| 2.1.3 信号检测原理 |
| 2.2 数字正弦-双极性锯齿波信号检测系统的实现 |
| 2.2.1 数字正弦相位调制解调伺服环路 |
| 2.2.2 数字双极性锯齿波相位调制解调伺服环路 |
| 2.3 小结 |
| 3 静态系统频谱特性分析及优化 |
| 3.1 频谱特性分析与测试 |
| 3.1.1 理论分析 |
| 3.1.2 频谱测试 |
| 3.2 频谱优化与系统测试 |
| 3.2.1 频谱优化 |
| 3.2.2 实验测试 |
| 3.3 小结 |
| 4 动态系统频谱特性分析及算法优化 |
| 4.1 频谱重叠特性分析 |
| 4.1.1 理论分析 |
| 4.1.2 实验验证 |
| 4.2 算法优化 |
| 4.3 小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 论文的主要研究成果 |
| 5.2 进一步研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者攻读硕士学位期间所取得的科研成果和荣誉 |
（7）谐振式光纤陀螺闭环调制信号处理技术研究与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.3 论文主要工作和结构安排 |
| 第2章 谐振式光纤陀螺基本原理 |
| 2.1 谐振式光纤陀螺光路构造及原理 |
| 2.2 谐振式光纤陀螺基本工作原理 |
| 2.2.1 光纤谐振腔特性分析 |
| 2.2.2 谐振腔性能参数 |
| 2.3 谐振式光纤陀螺信号检测系统组成 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 谐振式光纤陀螺数字调制解调系统 |
| 3.1 信号调制系统 |
| 3.1.1 DDS和 CORDIC算法 |
| 3.1.2 基于改进CORDIC算法的DDS |
| 3.1.3 相位调制系统 |
| 3.1.4 正弦波调制信号仿真测试 |
| 3.2 信号解调系统 |
| 3.2.1 同步方波信号发生器 |
| 3.2.2 数字锁相放大器 |
| 3.2.3 数字锁相放大器实现方案 |
| 3.2.4 数字锁相放大器模块仿真测试 |
| 3.3 数据串口输出 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 谐振式光纤陀螺反馈控制系统 |
| 4.1 闭环锁频系统 |
| 4.1.1 PID控制系统 |
| 4.1.2 数字反馈控制系统 |
| 4.1.3 数字化PI控制算法 |
| 4.2 预调节控制系统 |
| 4.2.1 预调节反馈控制系统 |
| 4.2.2 加入预调节的PI控制环节 |
| 4.2.3 PI反馈控制模块仿真测试 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 谐振式光纤陀螺系统测试 |
| 5.1 实验测试平台 |
| 5.1.1 谐振式光纤陀螺光路结构和测试设备 |
| 5.1.2 数据读取测试 |
| 5.2 陀螺系统各部分性能测试 |
| 5.2.1 谐振光路性能测试 |
| 5.2.2 光路调制模块性能测试 |
| 5.2.3 数字电路模块解调性能测试 |
| 5.2.4 加入预调节的PI反馈控制模块性能测试 |
| 5.3 陀螺整体性能测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（8）干涉式光纤陀螺仪数字闭环测量系统误差分析及校正方法（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文内容与结构 |
| 2 全数字闭环光纤陀螺仪信号检测方案分析 |
| 2.1 数字闭环检测原理 |
| 2.2 控制环路分立模块分析及相应Z域模型 |
| 2.2.1 Y波导及保偏光纤环 |
| 2.2.2 光电探测器组件(PINFET) |
| 2.2.3 前端电路 |
| 2.2.4 FPGA数字逻辑电路 |
| 2.2.5 驱动电路 |
| 2.3 环路增益对系统收敛的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 环路增益误差分析及校正方法 |
| 3.1 环路增益误差分析 |
| 3.1.1 反馈增益误差分析 |
| 3.1.2 前向增益误差分析 |
| 3.2 环路增益误差校正方案 |
| 3.2.1 反馈增益校正方案 |
| 3.2.2 前向增益校正方案 |
| 3.3 实验结果展示 |
| 3.3.1 实验平台介绍 |
| 3.3.2 反馈增益控制模块测试 |
| 3.3.3 前向增益控制模块测试 |
| 3.3.4 环路增益控制与转速控制模块关联性测试 |
| 3.3.5 环路增益控制模块全温测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 低转速测量偏置误差分析及校正方法 |
| 4.1 低转速测量偏置误差成因猜想及仿真分析 |
| 4.1.1 低转速测量偏置误差介绍 |
| 4.1.2 低转速测量偏置误差成因猜想及仿真验证 |
| 4.2 低转速测量偏置误差理论分析 |
| 4.2.1 低转速测量死区宽度理论分析 |
| 4.2.2 低转速测量畸变区宽度理论分析 |
| 4.3 低转速测量偏置误差校正方案 |
| 4.3.1 伪随机调制解调 |
| 4.3.2 环路增益误差消除模块 |
| 4.3.3 随机游走误差消除模块 |
| 4.4 实验结果展示 |
| 4.4.1 标度因数非线性度测试 |
| 4.4.2 标度因数温度灵敏度测试 |
| 4.4.3 输出零偏标准差分析 |
| 4.4.4 输出零偏Allan方差分析 |
| 4.4.5 死区测试 |
| 4.5 本章小结 |
| 5.总结和展望 |
| 5.1 论文工作总结 |
| 5.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（9）基于双谐振腔结构的光纤陀螺信号检测方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 R-FOG的发展现状 |
| 1.2.1 国外发展现状 |
| 1.2.2 国内发展现状 |
| 1.3 课题研究的主要内容 |
| 第2章 R-FOG谐振腔的特性分析 |
| 2.1 R-FOG基本原理 |
| 2.1.1 Sagnac效应 |
| 2.1.2 R-FOG工作基础 |
| 2.2 谐振腔的谐振特性 |
| 2.2.1 基本结构 |
| 2.2.2 谐振腔内光波传输特性分析 |
| 2.2.3 谐振腔的特征参量 |
| 2.3 不同结构参数对谐振特性的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 谐振腔内光学噪声分析及抑制 |
| 3.1 背向散射噪声分析及抑制 |
| 3.1.1 背向散射噪声 |
| 3.1.2 背向散射噪声的抑制 |
| 3.2 偏振波动噪声分析及抑制 |
| 3.2.1 偏振特性的建模与仿真 |
| 3.2.2 不同偏振误差源对偏振特性的影响 |
| 3.2.3 偏振波动噪声的抑制 |
| 3.3 光学噪声对谐振曲线的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 双谐振腔R-FOG信号检测方法设计 |
| 4.1 传统R-FOG信号检测方法的缺陷 |
| 4.1.1 传统R-FOG系统组成及信号调制原理 |
| 4.1.2 传统结构中三角波调制方法的缺陷 |
| 4.2 双谐振腔R-FOG光路结构设计 |
| 4.2.1 马赫—曾德尔型热光开关设计 |
| 4.2.2 双谐振腔R-FOG系统组成及工作流程 |
| 4.3 双谐振腔R-FOG的信号检测方法设计 |
| 4.3.1 双谐振腔R-FOG的信号调制过程 |
| 4.3.2 双谐振腔R-FOG的锁相解调过程 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 双谐振腔R-FOG信号检测方法分析及仿真 |
| 5.1 双谐振腔R-FOG的互易性 |
| 5.2 双谐振腔R-FOG信号检测方法分析 |
| 5.3 双谐振腔R-FOG信号检测仿真实验 |
| 5.3.1 解调曲线对比仿真 |
| 5.3.2 动态条件下仿真实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（10）谐振型光纤陀螺信号检测系统设计与优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 国外研究进展 |
| 1.2.2 国内研究进展 |
| 1.3 本文研究内容与主要工作 |
| 第2章 谐振型光纤陀螺的基本原理与结构 |
| 2.1 光学Sagnac效应 |
| 2.1.1 任意形状的闭合光路绕任意轴旋转的Sagnac效应 |
| 2.1.2 考虑地球运动所引起的Sagnac效应 |
| 2.2 光纤陀螺中由Sagnac效应引起的相位差与谐振频率差 |
| 2.2.1 干涉型光纤陀螺中的相位差 |
| 2.2.2 谐振型光纤陀螺中的谐振频率差 |
| 2.3 光纤环形谐振腔的输出谱及其特性 |
| 2.3.1 谐振点值和背景值 |
| 2.3.2 谐振深度 |
| 2.3.3 精细度 |
| 2.4 谐振型光纤陀螺的各个模块 |
| 2.4.1 光路结构 |
| 2.4.2 电路结构 |
| 2.4.3 程序模块 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 数字信号的产生与优化 |
| 3.1 电路中的数字量与模拟量的转换分析 |
| 3.2 时钟信号的倍频、分频及双边沿触发的实现 |
| 3.2.1 锁相环实现倍频与分频 |
| 3.2.2 双边沿触发 |
| 3.2.3 双边沿触发的任意分频模块 |
| 3.3 数字波形的产生 |
| 3.3.1 相位累加法产生三角波 |
| 3.3.2 递推公式法产生三角波 |
| 3.3.3 相位累加法产生正弦波 |
| 3.3.4 递推公式法产生正弦波 |
| 3.4 数字波形的优化 |
| 3.4.1 波形毛刺消除技术 |
| 3.4.2 波形电压超出输出范围的解决方法 |
| 3.4.3 工作时钟频率的选取 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 信号检测系统的程序设计 |
| 4.1 调相后光纤环形谐振腔的输出特性 |
| 4.2 信号解调方法 |
| 4.2.1 采样相减法 |
| 4.2.2 同步信号法 |
| 4.2.3 最佳调相系数 |
| 4.2.4 最佳调频系数与调制频率 |
| 4.3 锁频反馈回路的控制 |
| 4.3.1 入谐振区判据的优化 |
| 4.3.2 锁定控制过程 |
| 4.4 陀螺输出信号 |
| 4.4.1 解调值相减法 |
| 4.5 串口通信 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 陀螺系统样机的实验结果分析 |
| 5.1 谐振曲线与解调曲线 |
| 5.2 锁频反馈回路的性能测试 |
| 5.3 系统的实物图 |
| 5.4 输出信号的标定、拟合与精度测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
四、闭环光纤陀螺信号检测与处理方法（论文参考文献）
- [1]反射式逆压电型光纤电压传感器信号处理系统研究[D]. 张勇杰. 东北电力大学, 2021(09)
- [2]低成本开环光纤陀螺仪解调电路研究[D]. 吕呈辉. 浙江大学, 2021(01)
- [3]基于拍频检测的谐振式光纤陀螺数字处理平台设计与实现[D]. 裴春祥. 哈尔滨工程大学, 2020(05)
- [4]基于FPGA的谐振式光纤陀螺信号检测系统设计研究[D]. 刘安安. 深圳大学, 2020(10)
- [5]谐振型光纤陀螺信噪比提升技术的研究[D]. 胡力文. 深圳大学, 2020(10)
- [6]基于正弦-双极性锯齿波调制的闭环RFOG系统设计及其频谱特性研究[D]. 谢涛. 浙江大学, 2020(02)
- [7]谐振式光纤陀螺闭环调制信号处理技术研究与实现[D]. 李浩林. 哈尔滨工程大学, 2020(05)
- [8]干涉式光纤陀螺仪数字闭环测量系统误差分析及校正方法[D]. 冼拓华. 浙江大学, 2020(02)
- [9]基于双谐振腔结构的光纤陀螺信号检测方法研究[D]. 朱运飞. 哈尔滨工程大学, 2020(05)
- [10]谐振型光纤陀螺信号检测系统设计与优化[D]. 何聂. 深圳大学, 2019(09)