基于FPGA的激光陀螺自适应抖动剥除

去除激光陀螺输出信号中的抖动信号是机械抖动偏频激光陀螺信号处理电路的主要工作之一。为了满足机械抖动偏频激光陀螺在快速跟踪中的应用要求,基于现场可编程芯片(FPGA)实现了激光陀螺自适应抖动剥除的软硬件设计,其次在静态条件下对系统抖动剥除效果和剥除后的激光陀螺零偏进行测试,最后进行动态试验,给出了LMS自适应抖动剥除的动态响应曲线,验证了LMS自适应抖动剥除的零延时性。实验结果表明,系统能有效去除陀螺输出信号中的抖动成分,其相位延迟几乎为0,完全可应用于需要实时输出角速率信息的场合。     

一种优化的激光陀螺自适应抖动剥除算法

去除激光陀螺输出信号中的抖动信号是机械抖动偏频激光陀螺(MDRLG)信号处理电路的主要工作之一。文章对LMS算法中误差因子响应特性对LMS自适应抖动剥除效果的影响进行了研究。为改善抖动剥除效果,在自适应抖动剥除算法中引入了带通滤波器,并采用基于FPGA的激光陀螺自适应抖动剥除系统对误差因子采用带通滤波时的静态性能和动态响应特性进行了测试。试验结果表明,误差因子采用带通滤波时,LMS自适应抖动剥除的收敛速度和收敛精度都要优于差分运算,并且二者具有相同的动态频率响应曲线。     

基于RLS算法实现激光陀螺抖动信号剥除

为了减小陀螺输出数据的时延,以满足机械抖动激光陀螺在快速跟踪中的应用,基于递归最小二乘(RLS)自适应滤波技术实现了激光陀螺抖动信号的剥除。首先对RLS自适应对消去抖算法进行了理论分析,其次通过通用串行总线接口将A/D采集的抖动反馈信号和激光陀螺计数脉冲信号传至上位机,最后基于MATLAB编写了RLS自适应程序,实现了激光陀螺抖动信号的剥除。剥除后的陀螺信号再经过11阶的有限脉冲响应滤波器和陀螺输出直接经过31阶的滤波器剩余的脉冲数基本相当,而时间延迟却明显减小。结果表明,该算法具有较快的收敛速度且能够有效去除激光陀螺计数脉冲中的抖动成分。     

应用自适应对消实现激光陀螺抖动信号的剥除

去除抖动信号是机械抖动激光陀螺(MDRLG)信号处理部分的关键工作,传统的去抖方法限制了MDRLG在快速跟踪中的应用.文中基于自适应对消原理,建立了激光陀螺抖动信号剥除的模型,实现了系统硬件电路的设计,并编写了19阶有限脉冲响应滤波程序和最小均方算法、递归最小二乘算法的自适应解调程序.基于该系统,对转台上的激光陀螺从静...     

基于FIR滤波和抖动剥除相结合的激光陀螺无延时测量方法

对于雷达天线伺服跟踪这种高动态应用环境,传统的有限脉冲响应(Finite impulse response,FIR)低通滤波抖动解调引入的时间延迟会导致较大的跟踪误差。为了解决时间延迟问题,文中提出一种FIR滤波与抖动剥除相结合的测量方法,FIR实现具有时延的精确解调,抖动剥除对FIR延迟时间段进行精确补偿。抖动剥除基于相关抵消原理,通过Kalman滤波对陀螺抖动剥除增益因子进行动态跟踪,并对时延前后的抖动量进行实时计算。文中对无延时测量方法进行了激光陀螺实验测试,测试结果表明：该测量方法能够对FIR时延时间段的抖动量进行精确计算,抖动剥除精度优于0.5″,实现了陀螺无延迟测量。FIR滤波和抖动剥除相结合兼顾了激光陀螺的高精度和实时性,具有很好的应用前景。     

基于FIR滤波和抖动剥除相结合的激光陀螺无延时测量方法EI北大核心CSCD

对于雷达天线伺服跟踪这种高动态应用环境,传统的有限脉冲响应(Finite impulse response,FIR)低通滤波抖动解调引入的时间延迟会导致较大的跟踪误差。为了解决时间延迟问题,文中提出一种FIR滤波与抖动剥除相结合的测量方法,FIR实现具有时延的精确解调,抖动剥除对FIR延迟时间段进行精确补偿。抖动剥除基于相关抵消原理,通过Kalman滤波对陀螺抖动剥除增益因子进行动态跟踪,并对时延前后的抖动量进行实时计算。文中对无延时测量方法进行了激光陀螺实验测试,测试结果表明:该测量方法能够对FIR时延时间段的抖动量进行精确计算,抖动剥除精度优于0.5″,实现了陀螺无延迟测量。FIR滤波和抖动剥除相结合兼顾了激光陀螺的高精度和实时性,具有很好的应用前景。     

抖动偏频激光陀螺抖动信号的自适应对消

根据抖动偏频激光陀螺的输入、输出信号模型,提出利用自适应噪声对消技术消除陀螺抖动信号.使用恰当的算法,自适应噪声对消器能够自适应地跟踪并最佳地消除抖动信号,提取所需的惯性角速率信息.     

二频机抖激光陀螺抖动频率与温度关系的研究

针对激光陀螺的零偏受温度影响较大,为提高陀螺精度,研究了二频机抖激光陀螺抖动频率与温度之间的关系。通过大量的重复性高低温实验,证明了抖动频率与温度的线性关系,并得到了拟合直线表达式。结果表明,抖动频率与温度具有较好的线性关系,抖动频率可作为温度测量的计量,而且具有较好的重复性。由于测量抖动频率的精度较高,故由抖动频率测量温度具有很高的分辨率。同时用抖动频率对陀螺的零偏进行补偿,提高了陀螺的精度。     

二频机抖激光陀螺抖动偏频量的精确测定

采用数字信号处理技术,设计了二频机械抖动激光陀螺抖动偏频量的实时精确获取方法。从理论上说明了采用角速率绝对值和有效值的方法都能够有效地获取抖动偏频量。详细介绍了两种方法的数字化实现方法。通过仿真实验对两种数字化实现方法进行了验证,结果表明这两种实现思路是完全可行的,得到的偏频量随频率和抖幅的变化具有较好的线性。将实时获取的偏频量作为反馈量作用于抖动环路的闭环控制中,比原来的压电陶瓷反馈具有更高的可靠性,能够克服高低温带来的偏频量的变化。     

机械抖动对机抖激光陀螺稳频装置的影响

分析了机抖激光陀螺中偏频系统通过机械抖动对稳频装置施加作用力的影响.此力主要通过沿抖动切线方向调制卡盘组件,并改变环形腔腔长,引起激光频率相对变化达10-7量级.实验表明,激光功率调制量随着卡盘组件质量增大和偏频量增加而增加,从而影响零偏稳定性.提高卡盘在抖动切线方向的刚度,减少其质量或采用丝杆与槽片点接触等技术措施,能减少机械抖动对稳频装置的影响,另外,对机抖陀螺应选择合适的偏频量.     

抖动偏频激光陀螺的抖动控制器

在克服传统抖动控制器缺点的基础上,设计了一种运用自激振荡及自动增益控制技术的新型抖动控制器。实验表明：该抖动控制器能够较好地保持偏频的稳定。     

消除抖动偏频激光陀螺动态闭锁误差的实验研究

向抖动中注入高斯概率密度的随机噪声 ,以消除抖动偏频激光陀螺的动态闭锁误差。设计了随机噪声发生器及注入方案 ,并在自行研制的机抖陀螺上进行实验。结果表明 :动态闭锁误差因该随机噪声的注入而消除。     

机械抖动激光陀螺的随机噪声注入效率问题的研究

向抖动中注入一定强度的随机噪声,以消除机械抖动激光陀螺的动态闭锁误差。研究了噪声注入效率问题,通过理论推导得到了噪声注入效率与抖动系统品质因素的关系。     

机抖式激光陀螺温度误差补偿研究

通过对激光陀螺机抖构件谐振频率和抖动幅值温度特性的分析,初步提出了利用稳幅、稳频控制等措施来改善系统性能的思想。基于两种温度模型的比较研究,给出了温度模型的选择准则,并对系统测试设备及温度试验等发表了相应的看法,指出了课题未来的发展方向。     

消除机械抖动激光陀螺闭锁误差的方法

理论分析了机械抖动激光陀螺(MDRLG)闭锁误差产生的原因,给出了闭锁误差与输入角速率、机械抖动频率和机械抖动幅度的关系。针对激光陀螺读出电路整脉冲计数解调的缺陷,提出了用抛物线方程描述激光陀螺输出信号零速率点的相位特征来补偿丢失的小角速率信息,并且利用激光陀螺零速率点相位的正弦值和余弦值以及零速率点相位的二阶导数进行闭锁误差补偿的新方法。仿真实验结果表明,在整周期采样过程中,激光陀螺最大输出误差由原来的6．25％减小到0．622％,有效地减小了闭锁误差,提高了激光陀螺的检测精度。同时该方法也使激光陀螺输出信号具有良好的稳定性和重复性。