[发明专利]基于坐标旋转数字计算机算法的谐振式光纤陀螺信号检测方法及装置

摘要

本发明公开了一种基于坐标旋转数字计算机算法的谐振式光纤陀螺信号检测方法及装置。检测方法包括调制信号的产生和信号的解调方法，均采用基于坐标旋转数字计算机算法的相位/幅度转换模块实现。检测装置包括激光器、耦合器、相位调制器、光纤环形器、光电探测器、现场可编程门阵列芯片、数/模转换器、模/数转换器、信号采样通道、反馈电路、信号输出通道。本发明应用坐标旋转数字计算机算法，通过单片现场可编程门阵列芯片实现两路调制信号的产生、解调和信号处理，可编程配置调制信号的幅度、相位和频率，利于检测系统的稳定和集成，算法精度由迭代次数和数据字长决定；采用光纤环形器避免光纤环中的光波返回激光器，影响激光器稳定性。

主权项

1.一种基于坐标旋转数字计算机算法的谐振式光纤陀螺信号检测方法，其特征在于包括调制信号的产生方法和调制信号的解调方法两部分：调制信号的产生方法为：在时钟控制下，现场可编程门阵列芯片中的一个频率控制寄存器控制产生正弦波的频率；频率控制寄存器作为一个相位累加器的输入，相位累加器输出的相位值作为一个相位/幅度转换模块的输入相位量z0，z0是需要计算三角函数值的相位量；相位/幅度转换模块的输入初始向量坐标值x0设置为一定值，y0设置为0，相位/幅度转换模块的输出xN和yN分别给出输入相位量z0的正弦和余弦函数值，通过一个数/模转换器产生正弦波电压信号作为调制信号；调制信号的解调方法为：在时钟控制下，现场可编程门阵列芯片中的一个相位控制寄存器控制调制信号与被解调信号之间的相位差；相位控制寄存器和调制信号产生方法中的相位累加器的输出作为一个加法器的两个输入信号，加法器输出的相位值作为一个相位/幅度转换模块的输入相位量z0，z0是需要计算三角函数值的相位量；通过一个模/数转换器对含有调制信号频率分量的信号进行采样，其采样值作为相位/幅度转换模块的输入初始向量坐标值x0，y0设置为0；相位/幅度转换模块的输出xN通过一个低通滤波器，给出正弦波同步幅度解调信号值，再经过一个数/模转换器给出电压解调信号。