Ключевые технологии и оптимизация полностью цифровой модуляции и демодуляции с замкнутым контуром для волоконно-оптических гироскопов.

Полностью цифровая схема модуляции и демодуляции с замкнутым контуром управления в настоящее время является основной технологией для высокоточных интерферометрических волоконно-оптических гироскопов (ИФОГ). Она модулирует и демодулирует оптические сигналы в условиях замкнутого контура управления с помощью цифровых схем, тем самым извлекая угловую скорость вращения с высокой линейностью.

Типичная схема полностью цифровой системы обработки сигналов с замкнутым контуром управления показана на рисунке ниже, включая ключевые технологии и оптимизации, такие как улучшение полосы пропускания системы, подавление искажений модуляции и реализация на аппаратной платформе.

Улучшение пропускной способности системы

Благодаря применению схемы модуляции/демодуляции с тремя частотами, период дискретизации сокращается до одной трети от основной частоты, что значительно увеличивает полосу пропускания системы и обеспечивает лучшую компенсацию высокочастотных шумовых сигналов, улучшая динамические характеристики без ущерба для статической точности.

Подавление модулирующих искажений

Данный метод использует биполярную демодуляцию с помощью прямоугольного импульса с нулевым значением, что позволяет эффективно устранить или подавить влияние модуляционных искажений. По сравнению с традиционными методами демодуляции, эта технология позволяет уменьшить относительную погрешность измерения угловой скорости на порядок (с 1% до 0,1%), что имеет большое значение для повышения точности и стабильности измерений в гироскопах с обратной связью.

Реализация аппаратной платформы

Полностью цифровые схемы с замкнутым контуром управления обычно основаны на высокопроизводительных платформах цифровой обработки сигналов. Благодаря мощным возможностям параллельной обработки, высокой степени интеграции и хорошей гибкости, FPGA постепенно стали основным выбором. FPGA могут выполнять все функции цифровой демодуляции, управления синхронизацией, цифровой фильтрации и даже некоторые функции предварительной обработки.

Полностью цифровая схема модуляции и демодуляции с замкнутым контуром обеспечивает линейное выделение сигналов волоконно-оптического гироскопа (ВОГ) за счет синергетического взаимодействия фазовой модуляции смещения, цифровой корреляционной демодуляции и ступенчатой ​​фазовой обратной связи. Эта схема является ключом не только к достижению высокой точности и большого динамического диапазона в ГОГ, но и постоянно совершенствуется в плане адаптивности к высокодинамичным условиям и уровня интеграции.

• Предыдущая запись

  Недорогой MEMS-чип Micro-Magic NF1000 от Northfinder обеспечивает точные измерения для наклонно-направленного бурения в нефтегазовой отрасли.

• Следующая запись

  Высокоточные датчики наклона серии Micro-Magic T700 выводят сельскохозяйственную автоматизацию в эпоху интеллекта.