一种抑制光纤陀螺光源强度噪声的方法及装置

摘要

本发明公开一种抑制光纤陀螺光源强度噪声的方法及装置。该方法利用信号相关性系数预估强度噪声抑制效果，然后根据预估结果，判决是否进行强度噪声抑制，当预估结果满足要求时，将干涉信号和强度噪声估计信号在FPGA芯片内编程完成信号相减，从而抑制干涉信号中强度噪声分量，否则提示改进光纤陀螺光路或电路，直至估计的强度噪声抑制效果满足要求方进行噪声相减。该方法可以在光纤陀螺的实际工作环境中实时进行，提高了光纤陀螺强度噪声抑制可靠性和有效性，避免了相减法强度噪声抑制中光纤陀螺噪声不降反升的情况，降低了随机游走系数，提高了陀螺精度。

主权项

一种抑制光纤陀螺光源强度噪声的装置，其特征在于，包括光源、耦合器、Y波导、光纤环、起偏器、第一光电探测器、第二光电探测器、第一滤波及前置放大器、第二滤波及前置放大器、第一A/D转换装置、第二A/D转换装置、FPGA芯片、报警装置、D/A转换和驱动放大电路；光源发出的光源进入耦合器，耦合器将输入光均匀分为两束，其中一束输入Y波导，然后经过光纤环后发生干涉，返回耦合器中，通过耦合器进入第一光电检测器；另外一束进入起偏器，起偏后进入第二光电检测器；第一光电探测器的把光纤陀螺干涉光信号转换为电信号，输出至第一滤波及前置放大器，进行低频滤波和信号放大，第一滤波及前置放大器输出的模拟信号量输入至第一A/D转换装置，将模拟信号转换为数字信号，并输出数字信号至FPGA芯片；第二光电探测器检测光源信号及信号中包含的强度噪声，并将探测到的光信号转换为电信号，输出至第二滤波及前置放大器，进行低频滤波和信号放大，第二滤波及前置放大器输出的模拟信号输入至第二A/D转换装置，将模拟信号转换为数字信号，并将数字信号输出至FPGA芯片；FPGA芯片对第一A/D转换装置输出的干涉信号数字序列和第二A/D转换装置输出的强度噪声估计数字序列进行信号相关性计算，得到互相关系数m和信号间延迟时间τ，若m小于设定值，表明两路信号相关性不满足要求，无法获得较好的光纤陀螺强度噪声抑制效果，系统输出报警信息至报警装置，提示重新装配光纤陀螺光路或电路；若m大于设定值，将第二A/D转换装置的输出信号经过FPGA芯片延迟时间τ，得到信号A，第一A/D转换装置的输出信号经FPGA芯片减去信号A，获得强度噪声相减抑制输出信号，经相位解调后作为陀螺信号输出，同时将陀螺输出信号作为阶梯波台阶高度形成阶梯波，与调制所用方波信号相加，经D/A转换装置后，将数字信号转换为模拟信号，并通过驱动放大电路，放大模拟信号后输入给Y波导，对干涉光路进行相位调制，完成数字闭环回路。