谐振式微光学陀螺中相位调制非线性研究

通过在相位调制器上施加线性变化的调制信号来实现对光波频率的方波调制是目前谐振式微光学陀螺(RMOG)中普遍采用的调制方法。而实现理想的方波频率调制要求完全线性的调制波形,极大地增加了系统实现难度。研究了调制曲线非线性对谐振腔输出的影响,仿真计算了具有二阶和三阶非线性误差的调制曲线引起的谐振曲线偏移和畸变。分析了解调输出误差与调制曲线非线性度的关系。通过搭建RMOG实验系统,测试了实际产生三角波调制信号的高阶非线性系数以及陀螺输出的标度因数。实验验证了理论分析计算方法的正确性以及采用模拟三角波产生方法改善微光学陀螺中相位调制非线性的可行性。     

微光学陀螺双频率调制理论与实验研究

对微光学陀螺双频率调制中需要极高调制频率差的问题.提出了一种基于三角波的双频率调制技术.解决了双频率锯齿波调制的回扫时间问题以及数字波形中的台阶效应;指出了不同检测范围和检测精度对应于不同的调制信号频率差;确定了产生特定调制频差的三角波信号波形参数的选取及其实现方法;指明了三角波斜率转折点对调制结果的影响,并提出该问题的解决方法.采用自由谱线宽度1.61 GHz、本征谱线宽度30.1 MHz的集成光学谐振腔陀螺进行实验,完成静态双光路锁定,验证了三角波调制的可行性和优越性.     

光纤陀螺中偶次谐波引起零偏误差的分析(英文)

本文介绍了一种计算由偶次谐波引起光纤陀螺零偏误差仿真方法,根据计算光纤陀螺的零偏误差可以用贝塞耳函数和三角函数表示.在计算中我们发现光纤陀螺的零偏误差与调制信号中的偶次谐波和光纤中由于偏振现象引起的角度误差有关.当调制深度设置到3π/5附近时,零偏误差可以减少到最小.由于制信号中的偶次谐波是引起零偏误差的主要原因,我们使用频谱分析仪测量了调制信号中的偶次谐波.此外,我们还通过光纤陀螺的输出测量了光纤陀螺的零偏误差.通过仿真得到的光纤陀螺零偏误差结果得到了试验的验证.     

基于一维漂移布朗运动的SLD退化失效建模

超辐射发光二极管(SLD)集LD大输出功率和LED宽光谱优点于一体,是光纤陀螺仪中的关键元件与薄弱环节,其可靠性在很大程度上决定了光纤陀螺仪的可靠性。针对SLD寿命长、失效数据难于获取的特点,研究了基于性能退化数据的可靠性评估方法。在对SLD进行失效机理分析的基础上,提出用一维漂移布朗运动模型对产品在环境应力作用下的退化特性进行建模,基于所得模型,由SLD的性能退化信息估计模型中的参数进而评估得到SLD的可靠性指标。这克服了传统可靠性分析方法依赖寿命数据的缺点,能够在没有寿命数据的情况下评估得到SLD的可靠性指标,从而可节约大量的试验经费和试验时间,在工程应用上具有重要的价值。     

光纤陀螺油井测斜仪研究与设计

提出了基于光纤陀螺的油井测斜仪及将光纤陀螺捷联惯性测量技术应用到石油测井领域的方法,以解决目前油田所用测斜仪器易受磁干扰的问题.介绍了光纤陀螺原理以及光纤陀螺油井测斜仪的总体设计,在其原理样机中,采用高速数据处理芯片TMS320VC33DSP实现数字滤波和实时解算,以实现井眼轨迹的方位角、倾斜角和工具面角的测量.在此基础上,提出了系统误差补偿方案、初始对准方案和仪器结构方案.测试结果表明,该样机达到了设计指标要求(方位准确度优于±2°;倾斜准确度优于±0.2°),可满足石油测井工业应用要求.     

基于FPGA的直接数字频率合成波形发生器

本文介绍了基于FPGA设计,采用直接数字频率合成(DDS)技术,实现数字波形发生器。该波形发生器电路简单,程控方便,产生的波形具有相噪好、频率步进低、输出电平分辨率小、相位可调等优点。     

DSP在CAN总线导航计算机系统中的应用

设计了一种以DSP为核心,以控制器局部网(CAN)现场总线为底层通信网络组建导航通信系统的方案。将DSP的高速性和CAN总线通信的高可靠性和实时性有效地结合起来,满足了导航系统在速度、可靠性、体积、功耗等诸方面的要求。     

利用宽谱光源及偏光干涉测量保偏光纤拍长

提出了一种用宽谱光源及偏光干涉效应测量保偏光纤拍长的新方法。利用光纤陀螺等光纤传感器常用的宽谱光源,以及2个性能一般的线偏振器件,与被测保偏光纤组成测试系统。宽谱光通过测试系统后,由于偏光干涉效应出现光谱形状的波动,波动周期受保偏光纤拍长的调制,通过调制周期可计算获得被测保偏光纤的拍长。该方法实验装置容易搭建,对偏振器件及操作精度的要求很低,对被测光纤的具体结构没有要求,任何保偏光纤的拍长都能测量,适用范围广,拍长测量精度可达0．1mm。     

调制频率抖动对相干检测的影响及消除算法

介绍了调制频率偏移抖动的起因,并分析了相干检测过程中由于调制频率偏移抖动所引起的误差,对模拟和数字相干调制和解调过程建立了数学模型。基于文中所建立的数学模型,确定了调制频率偏移抖动对模拟和数字相干调制和解调过程的影响,特别是其对离散采样过程的影响关系。最后,提出了一种基于模糊逻辑的隶属函数加权采样算法,并进行了实验。实验结果表明,使用隶属函数加权采样算法后,当调制频率偏移范围小于±9.2%时,相干检测的精度未受影响;而未使用隶属函数加权采样算法时,当调制频率偏移范围大于±3%时,相干检测的精度便会受到影响。结果还表明,调制频率偏移抖动对模拟和数字相干检测过程影响的数学模型在相干检测应用领域很有价值,提出的隶属函数加权采样算法能够有效地消除调制频率偏移对相干检测的影响,其效果已经在应用中得到了验证。     

反射式光纤电流传感器频率特性计算和测试

建立反射式光纤电流互感器R-FOCT(Reflecting Fiber-optic Current Transducer)的教学模型,得到描写模型的差分方程,推导出与之对应的传递函数,仿真系统的频率特性.根据电流传感器的工作特点,提出应用锁定放大器SR830测试R-FOCT频率特性的方法.比较测试数据和仿真结果,结果表明,系统的带宽计算和测量方法是可信的,得到了系统带宽大于6kHz的结论.