摘要

研究了一种实现开环光纤陀螺大动态范围测量的正交解调算法,对干涉信号每周期间隔π/6直接采样得12个离散点进行相位解调,利用条纹计数方法解决了开环光纤陀螺大动态范围测量问题。详细分析了开环光纤陀螺系统相位调制器的驱动信号与正交解调算法解调误差之间的关系;干涉信号采样相位误差与正交解调算法解调误差之间的关系。同时,利用抽取的12个采样点构建调制深度误差EM和调制初始相位误差EW评价参数,评估和对正弦调制信号参数进行反馈控制保证解调精度。结果表明:为保证开环光纤陀螺相位解调误差在±10~(-6)rad(标度因数为1.134s时,光纤陀螺输出角速度解调误差±0.18°/h)以内,正弦调制信号调制频率误差小于±0.072%(光纤环本征频率97.31kHz,对应±70Hz),调制信号电压峰峰值误差小于±0.1%(±4mV,相位调制器半波电压V_π=3.654V);调制初相位反馈误差EW小于±16.226mV,调制深度反馈误差EM小于±12.483mV;为保证解调误差的标准差控制在10~(-6)rad以内,数字采样相位误差应控制在5.625×10~(-4)rad(采样时钟抖动的标准差920ps)以内。