[发明专利]一种数字闭环光纤陀螺随机四态调制方法

说明书

本发明公开了一种数字闭环光纤陀螺随机四态调制方法，包括：利用伪随机数发生器产生伪随机数序列，并建立多态调制状态存储器和状态转移矩；构造随机调制状态选择器选择任意一个伪随机数，并从多态调制状态存储器中选择一个调制状态；根据伪随机数和调制状态结合状态转移矩阵完成状态转移输出；建立调制状态延迟器，生成随机调制四态相位，基于随机调制四态相位组合生成解调标志；利用解调标志完成光纤陀螺角速率和2π电压的解调。本发明技术方案针对数字闭环光纤陀螺调制解调信号之间电子串扰导致的陀螺随机漂移及死区问题，采用光纤陀螺随机四态调制方法，可以提高光纤陀螺精度，保证光纤陀螺工作稳定性，具有较大的现实意义。

技术领域

本发明属于光纤陀螺领域，具体涉及一种数字闭环光纤陀螺随机四态调制方法。

背景技术

光纤陀螺是一种基于Sagnac效应的角速率传感器，由于其成本低、工艺简单、可靠性高、抗冲击振动能力强，其应用前景备受重视，已经成为主流的传感器之一。目前数字闭环光纤陀螺因其Y波导相位调制信号与探测器输出信号之间存在电子串扰误差，导致陀螺存在随机漂移及死区现象。

现有技术中针对数字闭环光纤陀螺调制解调信号之间的电子串扰问题，主要采用随机相位跳变调制方法进行解决。具体来说，随机相位跳变调制方法，采用的是与复位不相关的随机调制信号，使调制信号串扰与解调信号不相关，因此能够滤除电子串扰误差带来的随机漂移及死区现象。目前随机相位调制方法有基于四态马尔可夫链的光纤陀螺随机调制，其采用存储器存储伪随机序列作为随机数发生器，采用作为调制相位，每相位持续时间为τ(τ为光纤陀螺渡越时间，调制到解调的延时)。此方法由于光纤陀螺产品上存储器空间限制，会使存储器存储的伪随机序列的长度有限，采用调制相位对光源强度噪声抑制较弱不利用高精度陀螺应用，每相位持续时间为τ不能进行2π电压的实时解调影响陀螺小角速度下的标度因数线性度指标。因此该随机调制方法存在一定的局限性。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种数字闭环光纤陀螺随机四态调制方法，至少可以部分解决上述问题。本发明技术方案针对数字闭环光纤陀螺调制解调信号之间电子串扰导致的陀螺随机漂移及死区问题，采用光纤陀螺随机四态调制方法，可以提高光纤陀螺精度，保证光纤陀螺工作稳定性，具有较大的现实意义。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种数字闭环光纤陀螺随机四态调制方法，其特征在于，包括：

S1利用伪随机数发生器产生伪随机数序列，并建立多态调制状态存储器和状态转移矩阵；

S2构造随机调制状态选择器选择任意一个伪随机数，并从多态调制状态存储器中选择一个调制状态；

S3根据伪随机数和调制状态结合状态转移矩阵完成状态转移输出；

S4建立调制状态延迟器，生成随机调制四态相位，基于随机调制四态相位组合生成解调标志；

S5利用解调标志完成光纤陀螺角速率和2π电压的解调。

作为本发明技术方案的一个优选，步骤S1中，优选根据光纤陀螺的随机四态调制相位值确定多态调制状态存储器和/或状态转移矩阵。

作为本发明技术方案的一个优选，步骤S3包括，

S31构造第一随机调制状态选择器和第二随机调制状态选择器，分别在伪随机数序列中任意选择出第一伪随机数和第二伪随机数；

S32分别在多态调制状态存储器中选择第一调制状态和第二调制状态；

S33将一个调制相位时间分为第一部分和第二部分，通过第一伪随机数和第一调制状态完成第一部分的状态转移输出；通过第二伪随机数和第二调制状态完成第二部分的状态转移输出。

作为本发明技术方案的一个优选，步骤S4包括，

S41建立第一调制状态延迟器和第二调制状态延迟器；