一种适用于全数字闭环光纤陀螺的前向增益估计系统

摘要

本发明公开了一种适用于全数字闭环光纤陀螺的前向增益估计系统，该前向增益估计系统在FPGA芯片中采用Verilog HDL语言编写实现，该FPGA芯片为全数字闭环光纤陀螺的主要中心处理器。本发明采用伪随机扰动辨识法对前向增益进行在线估计，通过在反馈的阶梯波信号(651)上叠加伪随机信号(111)、方波调制信号(151)作为集成光学调制器(3)的辨识输入信号(31)；数字光强电压信号(621)在进行方波解调的同时进行伪随机解调，实时提取出前向增益的值。本发明前向增益估计系统可以在全数字闭环光纤陀螺的正常工作情况下进行在线估计，可以实时监测陀螺检测信噪比和死区非线性效应带来的影响。

主权项

一种适用于全数字闭环光纤陀螺的前向增益估计系统，全数字闭环光纤陀螺的光电探测器(5)输出的光功率信号(51)经前置放大电路(61)进行放大处理后，经A/D转换器(62)转换为数字光强电压信号(621)后输出给前向增益估计系统，其特征在于：所述前向增益估计系统包括有B信号产生单元(11)、伪随机解调单元(12)、方波解调单元(13)、积分处理单元(14)、A信号产生单元(15)、伪随机扰动相位解调信号单元(16)、方波解调信号产生单元(17)、光功率控制单元(1A)；B信号产生单元(11)用于产生具有类似白噪声特性的伪随机信号(111)，该伪随机信号(111)一方面作为伪随机扰动相位解调信号单元(16)的基准信号，该伪随机信号(111)另一方面作为集成光学调制器(3)的伪随机调制信号；A信号产生单元(15)用于产生具有光纤陀螺本征频率特性的方波调制信号(151)，该方波调制信号(151)一方面作为方波解调信号产生单元(17)的基准信号，该方波调制信号(151)另一方面作为集成光学调制器(3)的方波调制信号，该方波调制信号(151)第三方面作为伪随机扰动相位解调信号单元(16)的方波调制信号；伪随机扰动相位解调信号单元(16)对接收的伪随机信号(111)进行差分运算获得具有相位差的伪随机信号；然后采用方波调制信号(151)对具有相位差的伪随机信号进行方波调制得到伪随机扰动相位解调信号(161)；方波解调信号产生单元(17)对接收的方波调制信号(151)进行差分运算获得第一方波解调信号(171)；伪随机解调单元(12)对接收的数字光强电压信号(621)、伪随机扰动相位解调信号(161)进行伪随机解调处理后输出随机解调信号(121)；方波解调单元(13)对接收的数字光强电压信号(621)、第一方波解调信号(171)进行方波解调处理后输出第二方波解调信号(131)； 积分处理单元(14)对接收的第二方波解调信号(131)进行积分累加，产生反馈信号(141)，该反馈信号(141)通过D/A转换单元(64)和放大调理电路(65)输出模拟阶梯波信号(651)；该模拟阶梯波信号(651)叠加到集成光学调制器(3)上；光功率控制单元(1A)对接收的随机解调信号(121)进行光功率控制，产生具有光功率控制功能的光功率控制信号(1B)，该光功率控制信号(1B)作用于光源(1)上。