导读:本文包含了陀螺信号处理论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:谐振式光纤陀螺,叁激光器,信号处理系统设计
陀螺信号处理论文文献综述
杨巍[1]（2019）在《叁激光器谐振式光纤陀螺信号处理系统设计》一文中研究指出光纤陀螺作为利用Sagnac效应检测旋转角速度的惯性传感器,广泛应用于航空航天、军事国防、民用导航等领域。光纤陀螺主要包括谐振式光纤陀螺(RFOG)、干涉式光纤陀螺、布里渊型光纤陀螺叁大类,其中布里渊型光纤陀螺尚处于研究初级阶段,干涉式光纤陀螺已在各个领域得到广泛应用。谐振式光纤陀螺原理上利用长度在十几米以下的光纤绕制的光纤环形谐振腔就可以实现与干涉式光纤陀螺相同的高检测精度,正越来越吸引国内外各机构的研究兴趣,成为下一代最有潜力、最受瞩目的光纤陀螺。由于Sagnac效应十分微弱,谐振式光纤陀螺的信号检测技术对于其能达到的检测精度有着决定性的作用。然而目前的谐振式光纤陀螺信号处理技术尚不能对RFOG系统中的背向散射噪声和克尔噪声起到很好的抑制作用。本文基于叁激光器双路闭环复合拍频技术,设计一种叁激光器谐振式光纤陀螺,可以从原理上抑制背向散射噪声,同时本文设计的叁激光器RFOG系统中包含两个谐振腔入腔光功率波动抑制回路,可以有效抑制系统中克尔噪声。本文主要包括以下几个方面:(1)基于谐振式光纤陀螺基本原理和叁激光器双路闭环符合拍频技术,设计一种包含光功率波动抑制回路的叁激光器谐振式光纤陀螺系统,并对该RFOG系统抑制背向散射噪声和克尔噪声方面的优势进行了分析。(2)对本文设计的RFOG信号处理系统进行设计分析,主要包括叁激光器RFOG系统中谐振频率伺服回路、光锁相环回路和光功率波动抑制回路。首先通过环路仿真完成了谐振频率伺服回路中伺服控制器的设计,然后基于光锁相环技术,对RFOG系统中的零差式光锁相环路和外差式光锁相环路进行参数设计和建模仿真,最后通过对偶次谐波解调输出与入腔光功率的关系推导以及声光移频器对光功率调节作用的特性分析,确立用二次谐波解调输出抑制入腔光功率波动的方案并对光功率波动抑制回路进行仿真分析。(3)具体阐述了叁激光器RFOG信号处理系统的实现,包括总体方案设计、硬件电路实现和FPGA中各个软件模块的实现,其中FPGA中软件模块主要包括调制模块、解调模块、谐振频率伺服控制模块、光锁相环模块和光功率波动抑制模块。(4)对叁激光器RFOG系统进行了测试,主要包括模块功能测试和系统整体测试。其中模块功能测试主要包括调制信号测试。谐振现象、前置滤波效果测试、谐振频率伺服回路测试和光功率波动抑制回路测试。系统整体测试包括背向散射噪声测试和克尔噪声测试。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01）
刘为任,张海龙,侯志宁,王宁,张浩[2]（2019）在《基于自适应FLP滤波的金属谐振陀螺信号处理方法》一文中研究指出针对传统前向线性预测(FLP)滤波在金属谐振陀螺信号处理中,无法解决收敛速度和稳态误差之间矛盾且动态滤波效果较差的问题,提出了一种基于自适应FLP滤波信号处理方法。首先采用Allan方差对陀螺原始信号进行分析,得出不同噪声占比;然后采用自适应FLP滤波方法,通过建立补偿因子与估计误差的非线性关系,实时调整步长因子大小,修正滤波误差;最后用自研的金属谐振陀螺惯性系统试验验证该方法的有效性。试验结果表明:自适应FLP滤波方法可抑制量化噪声、角度随机游走和零偏不稳定性等。降噪效果比传统FLP滤波方法更为明显,收敛速度更快,动态时自适应FLP滤波方法降噪效果是传统FLP滤波方法的1.95倍,该方法可有效提高金属谐振陀螺的性能。(本文来源于《中国惯性技术学报》期刊2019年01期）
张俊[3]（2018）在《干涉式光纤陀螺与谐振式光纤陀螺信号处理的研究》一文中研究指出光纤陀螺是一种基于Sagnac效应,用于测量角速度的惯性敏感器件。光纤陀螺分为干涉式光纤陀螺和谐振式光纤陀螺。其中,干涉式光纤陀螺的已广泛应用于各种场合,而谐振式光纤陀螺仍处于实验室研究阶段。本文针对光纤陀螺的信号处理研究分成两个部分。第一部分针对干涉式闭环光纤陀螺的信号处理研究,研究内容为使用PIN光电二极管和超高FET运放搭建光电探测电路代替传统的集成PIN-FET器件,包括采用跨阻放大器和积分器两种方案。第二部分设计并实现一种谐振式陀螺单闭环信号处理电路方案,该方案采用低频正弦波调制和模拟器件解调,具有较高的响应速度。文中首先介绍了两种光纤陀螺的检测方案和使用的光学器件;其次,介绍了光电探测电路设计原理和测试结果;之后,分析了干涉式光纤陀螺信号处理电路的各个模块,并对设计的样机进行测试。最后,分析了谐振式光纤陀螺的闭合控制原理和信号处理电路的各个模块,并对设计的方案样机性能进行测试。实验结果如下。(1)采用高增益跨阻放大器搭建的光电探测电路与传统集成PIN-FET相比,电路的性能得到提升,且成本仅为后者的10%;(2)在常温下,将光电探测电路应用于干涉式光纤陀螺,与原方案相比功耗降低200mW,前放模块所占电路面积减少40%,陀螺的零偏为-7.88°/h(含杭州地区地球自转投影量-7.56°/h),零偏不稳定性为0.027°/h,随机游走系数约为0.0023°/(?);(3)初步实现了采用模拟积分器形式设计的光电探测电路,但未进行样机实验;(4)所实现的谐振式光纤陀螺信号处理电路能够输出信噪比为72.5dB的正弦波调制信号,同时能够实现对调制信号的检测和解调,通过调节PI控制参数使系统稳定,并进行了模拟转速实验,在一定范围内,测量结果与谐振点频移量呈线性相关。(本文来源于《浙江大学》期刊2018-05-01）
雷明,于怀勇,李建华,方圆,冯喆[4]（2018）在《谐振式光子晶体光纤陀螺信号检测及处理技术研究》一文中研究指出谐振式光子晶体光纤陀螺是一种具有小型化、高精度等潜在技术优势的新型光纤陀螺,是国内外惯性器件研究的一个重要发展方向。针对谐振式光子晶体光纤陀螺的结构和信号检测原理进行了详细的叙述,确定了基于FPGA的陀螺信号检测总体方案,陀螺信号处理及控制模块主要由频差信号解调、复合拍频检测、闭环反馈控制、数据编码输出以及调制信号模块组成;随后重点介绍了窄线宽半导体激光器的驱动控制方案,在调制解调及频率偏差检测方案上采用数字相敏检波器实现频率偏差检测,在谐振频率闭环跟踪锁定方案上采用数字PI控制器实现环路光频率控制;最后进行了谐振式光子晶体光纤陀螺实验测试系统搭建,以及谐振曲线测试和谐振频率闭环锁定测试。(本文来源于《导航定位与授时》期刊2018年02期）
沈强,刘洁瑜,周小刚,王琪,赵乾[5]（2017）在《未知但有界噪声条件下的MEMS陀螺信号处理方法》一文中研究指出提出了一种基于椭球定界的微机电系统(MEMS)陀螺模型辨识与误差补偿方法。首先,建立了随机漂移的自回归模型,并针对模型随时间变化的特征,引入具有递推特性的定界椭球自适应约束最小二乘法(BEACON),实现模型参数的动态辨识,提高建模精度;然后,提出一种未知但有界(UBB)噪声条件下的定界椭球自适应状态估计(BEASE)算法,用于角速率的估计;采用新的加权策略和优化准则进行量测阶段的更新,并推导了此框架下的状态可行集更新过程及其最优参数求解方法。将该方法应用于MEMS陀螺信号的处理,验证了其有效性和改进性能。(本文来源于《宇航学报》期刊2017年11期）
吴志文[6]（2017）在《球碟转子式陀螺信号分析及处理技术研究》一文中研究指出球碟转子式陀螺的输出信号中包含多种噪声,要想进一步提高陀螺的精度和稳定性,需要对噪声源中不同噪声进行识别,针对主要噪声进行相应处理。本文工作首先对陀螺中主要的几种噪声成分进行辨识,分析出对陀螺稳定性影响最大的几种噪声;针对不同的噪声成分设计了不同的处理算法,利用DSP能够高效的完成数字信号处理算法的优势,设计了球碟转子式陀螺信号采集和处理系统对算法进行验证。在对陀螺静态输出信号进行分析后,发现球碟转子式陀螺的输出信号中具有较多的奇异点,同时具有线性漂移误差。针对奇异项误差,本文在拉依达准则的基础上,提出了改进拉依达去除奇异项算法;针对线性漂移误差,本文利用惯性系统中常见的陀螺加速度计组合出现的特点,设计了稳态判断动态补偿线性漂移的去趋势项算法,该算法具有成本低,实现简单等特点。对于球碟转子式陀螺中的随机噪声,本文研究了LMS(Least Mean Square)在陀螺去噪中应用的优势以及缺陷,最终采用了LMS算法的改进算法VSS(Variable step size)算法作为球碟转子式陀螺处理算法,该算法具有良好的噪声处理效果并具有较快的收敛速度。为验证算法的正确性,本文设计了陀螺信号采集处理系统,该系统采用高性能DSP芯片TMS320F28335,高精度ADC芯片AD7606,最终可以实现最高200KHz的采样速率对球碟转子式陀螺输出信号进行采集。对算法以及采集处理系统进行验证,结果证明本文设计的算法对奇异项误差可以良好的去除;对趋势项误差的动态补偿性能良好;经过自适应滤波算法陀螺稳定性得到了大幅度提升。最终实现了陀螺的偏置不稳定性最大值从19.19°/h下降到了4.716°/h,显着提高了陀螺偏置稳定性。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2017-06-01）
赵振栋[7]（2015）在《光纤陀螺信号处理电路数模混合仿真研究》一文中研究指出光纤陀螺是一种高精密惯性传感器件,由光路传输结构、模拟信号电路和数字信号处理电路叁部分组成。其精度受很多误差因素的影响,主要包括:光纤环路非互易性误差、电路误差和装配工艺误差等。系统设计时,可以采用专用的仿真工具分别对模拟、数字信号处理电路进行仿真,而无法对光纤陀螺进行数模混合信号验证。为了探明误差因素以及电路设计参数对光纤陀螺的影响,本文提出了一种数模混合建模与仿真的方法,能将光信号传输、模拟信号电路和数字信号电路组合起来进行仿真验证。具体内容包括:首先,从萨格奈克效应和互易性结构方面阐述了干涉式光纤陀螺的基本原理。着重对数字闭环光纤陀螺结构、光纤陀螺四状态波调制解调方案的角速度解调、阶梯波反馈、增益误差解调和2π复位等技术进行详细地理论分析。其次,简要地阐述了数模混合仿真的发展和技术实现。数模混合仿真包含多种解决方案,通过各方案的比对,并综合光纤陀螺系统特征和实验室拥有的条件,选择SystemVision作为系统验证工具,并介绍了 VHDL-AMS、SPICE和Verilog-AMS建模语言。再次,采用VHDL-AMS分别对组成光纤陀螺系统的模拟信号器件、数模混合信号器件进行建模,采用VHDL描述FPGA数字信号调制解调单元。根据由上向下的多层例化机制建立了光纤陀螺系统系统数模混合信号模型。最后,根据所建光纤陀螺系统数模混合模型,分别对光纤陀螺系统各个环节和组成单元的信号传输给出了详细的仿真分析。分别在阶跃、斜坡和正弦角速度输入下,对光纤陀螺的动态性能进行仿真,结果表明光纤陀螺系统为一阶控制系统,并且输出角速度能实时跟踪输入角速度。通过仿真指出了关键电路参数对于系统的影响关系。光纤陀螺受环境因素的影响较大,仿真分析了在温漂、冲击和随机角振动环境条件对系统响应的影响。光纤陀螺数模混合建模与仿真能有效地指导光纤陀螺系统设计,解决工程调试的盲目性问题,提高生产效率。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2015-12-01）
崔冰波,陈熙源,龚政仰[8]（2015）在《基于经验模态概率分布的光纤陀螺信号处理》一文中研究指出为了抑制光纤陀螺随机漂移，基于改进的经验模态分解(EMD)和新型模态筛选标准提出了一种自适应的区间阈值滤波方法。首先分析加入高斯噪声对 EMD 分解结果的影响，提出有界噪声辅助以改善 EMD 分解质量，然后针对本征模态函数的概率分布特征提出了基于样本熵的模态筛选标准，最后采用数据驱动的阈值选择方法实现自适应的区间阈值滤波。为了验证算法的有效性，采集一款干涉型光纤陀螺静态漂移信号进行实验分析，结果表明本文方法较基于平稳小波变换和 EMD 的阈值滤波有更好的去噪效果。仿真分析表明该去噪算法减小了捷联惯性导航系统的航向角误差，均方根误差较平稳小波变换去噪算法改善了约 78.6%。(本文来源于《中国惯性技术学报》期刊2015年05期）
刘晓敏,张福学,张增平,张伟[9]（2014）在《无驱动微机械陀螺信号处理电路工作带宽扩展》一文中研究指出针对无驱动结构微机械陀螺的工作带宽进行理论分析,提出一种调整频带宽度的方案。然后利用MATLAB和PSpice软件进行仿真验证,最后利用安捷伦信号发生器81150A对调整前后的电路部分进行实验验证。实验结果表明,通过调整后整个信号处理电路的带宽得到了扩展,使得陀螺在工作频率范围内的信号可以无衰减地通过。这里采用的实验方法是信号发生器的静电驱动动态扫频测试。这种方法与传统采用MEMS叁轴转台测试方法相比,更加简便,准确。(本文来源于《北京信息科技大学学报(自然科学版)》期刊2014年04期）
李佩娟,徐晓苏,刘亦亭,樊海霞[10]（2014）在《基于智能滤波技术的抗高过载陀螺信号处理方法》一文中研究指出陀螺作为捷联惯性导航系统的关键传感器,其测量精度直接决定了整个系统的性能和精度指标。针对舰船高过载环境下捷联惯性导航系统陀螺输出信号出现畸变的问题,提出一种基于BP神经网络技术的陀螺信号智能模拟滤波方法。该方法根据系统加速度计输出值对舰船运动状态进行判断,当其输出小于设定阈值时,视为非过载环境,此时将陀螺输出用于导航计算并作为BP神经网络在线训练样本,以保证网络参数与当前舰船运动态势的一致性;否则视为进入高过载环境,并利用之前最新训练好的BP神经网络模拟当前陀螺信号输出,保证捷联惯性系统的平稳工作。采用智能模拟的优点是:数据并行计算速度快,不需要改变系统硬件条件。半物理仿真试验结果表明:该方法在加速度计输出为5~50g的高过载环境下,可有效改善陀螺输出信号出现畸变的问题,实现舰船运动状态的实时模拟。(本文来源于《中国惯性技术学报》期刊2014年03期）
陀螺信号处理论文开题报告
（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：
针对传统前向线性预测(FLP)滤波在金属谐振陀螺信号处理中,无法解决收敛速度和稳态误差之间矛盾且动态滤波效果较差的问题,提出了一种基于自适应FLP滤波信号处理方法。首先采用Allan方差对陀螺原始信号进行分析,得出不同噪声占比;然后采用自适应FLP滤波方法,通过建立补偿因子与估计误差的非线性关系,实时调整步长因子大小,修正滤波误差;最后用自研的金属谐振陀螺惯性系统试验验证该方法的有效性。试验结果表明:自适应FLP滤波方法可抑制量化噪声、角度随机游走和零偏不稳定性等。降噪效果比传统FLP滤波方法更为明显,收敛速度更快,动态时自适应FLP滤波方法降噪效果是传统FLP滤波方法的1.95倍,该方法可有效提高金属谐振陀螺的性能。
（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。
陀螺信号处理论文参考文献
[1].杨巍.叁激光器谐振式光纤陀螺信号处理系统设计[D].哈尔滨工业大学.2019
[2].刘为任,张海龙,侯志宁,王宁,张浩.基于自适应FLP滤波的金属谐振陀螺信号处理方法[J].中国惯性技术学报.2019
[3].张俊.干涉式光纤陀螺与谐振式光纤陀螺信号处理的研究[D].浙江大学.2018
[4].雷明,于怀勇,李建华,方圆,冯喆.谐振式光子晶体光纤陀螺信号检测及处理技术研究[J].导航定位与授时.2018
[5].沈强,刘洁瑜,周小刚,王琪,赵乾.未知但有界噪声条件下的MEMS陀螺信号处理方法[J].宇航学报.2017
[6].吴志文.球碟转子式陀螺信号分析及处理技术研究[D].哈尔滨工业大学.2017
[7].赵振栋.光纤陀螺信号处理电路数模混合仿真研究[D].哈尔滨工程大学.2015
[8].崔冰波,陈熙源,龚政仰.基于经验模态概率分布的光纤陀螺信号处理[J].中国惯性技术学报.2015
[9].刘晓敏,张福学,张增平,张伟.无驱动微机械陀螺信号处理电路工作带宽扩展[J].北京信息科技大学学报(自然科学版).2014
[10].李佩娟,徐晓苏,刘亦亭,樊海霞.基于智能滤波技术的抗高过载陀螺信号处理方法[J].中国惯性技术学报.2014