数字调制谐振式光纤陀螺闭环检测方案的研究

谐振式光纤陀螺是采用环形谐振腔来增强萨格纳克（Sagnac）效应的，其数字闭环检测方案具有动态范围大，灵敏度高的特点。对于双频率数字调制的谐振式光纤陀螺，该文提出了两种基于数字信号处理芯片（DSP）实现的闭环检测方案，并利用Matlab软件对两种检测方案进行了全面的比较。     

星载嵌套锁相环锁定时间的分析

锁定时间是星载测控应答机锁相环的重要参数,直接描述了系统跟踪频率变化的能力。通过分析星载测控应答机中嵌套锁相环的结构,建立了其锁定时间的数学模型并进行了数值仿真。分析仿真结果发现了一个最佳的环路带宽,使得系统的锁定时间最短。另外对多组仿真数据与实际应答机的测试数据进行了对比,这些对比表明,锁定时间的数学模型仿真符合锁相环实际测试结果,对应答机的优化设计具有指导意义。     

基于CORDIC算法的微小卫星发射机设计与实现

针对微小卫星测控应答机体积小、重量轻及其功能灵活的特点,研究了全数字调制发射机的实现方法。全数字调制加两次上变频的发射机结构,可以灵活的实现多种码速率、不同带宽、不同调制方式的调制信号。在全数字调制部分利用NCO和CORDIC算法实现数字频率合成器,不仅可以满足副载波、载波调制的频率精度要求,而且与传统的数字式频率合成技术相比占用了较少的硬件逻辑资源。在一块FPGA上实现了几种常用调制方式的VHDL代码,验证了该方案的可行性。基于CORDIC算法的全数字调制设计方案可以应用到其他可重构的软件无线电设计中。     

谐振腔光纤陀螺信号检测方法的研究

谐振腔光纤陀螺(R—FOG)是利用光学Sagnac效应实现对转动检测的一种高精度的惯性传感器件。在谐振腔光纤陀螺系统中，信号检测系统占有非常重要的地位，其检测精度的大小直接影响陀螺的分辨率。光纤环形谐振腔是谐振腔光纤陀螺的核心敏感部件。采用两种频率的锯齿波组合调制，考虑激光器有限光谱线宽条件下，采用洛仑兹线型描写光纤环形谐振腔的输出光强表达式。针对输出光强与谐振频率偏差在靠近谐振点附近的近似线性关系，利用多次反馈频率操作来依次跟踪谐振腔光纤陀螺顺时针和逆时针光束的谐振点，从而避免了谐振频率偏差复杂的求根算法。仿真结果表明，多次反馈频率操作，可以较快地锁定到谐振点。     

四象限差动式模拟太阳敏感器设计

设计了一种面向皮卫星应用的模拟式太阳敏感器。本设计采用四象限硅太阳能电池片来测量太阳的角度信息,视场角为90°,具有精度高(1σ测量误差为0.58°)、体积小(25 mm×25 mm×5 mm)、抗干扰能力强等优点。详细分析了敏感器遮光罩的误差模型和输出电流特性,同时对敏感器做了标定、温度、外场等实验,实验结果表明该敏感器能够很好地满足皮卫星的实际应用要求。     

大气下工作的微机械陀螺的设计及其噪声特性

设计了一种基于体微机械加工技术的新型音叉式微机械陀螺.该陀螺在驱动模态和检测模态的空气阻尼均为滑膜阻尼,有效提高了微机械陀螺的Q值和灵敏度,同时降低了陀螺的热机械噪声.对陀螺噪声特性进行的分析表明,该陀螺具有相对很低的热噪声.制作了陀螺芯片,并测试了其机械性能和噪声特性.结果表明,该陀螺的噪声谱密度不超过60μV/Hz,灵敏度为10mV/(°·s-1).该微机械陀螺有望实现较高的角速度分辨率.     

时域升余弦波形伪码码片跟踪环性能分析

在小码片信噪比(SNR)条件下，用于时域升余弦波形(TDRC)的伪码(PN)时钟恢复的数据转换跟踪环(DTTL)的性能不能满足要求,为此提出了采用新型的码片跟踪环(CTL)用于TDRC伪码时钟恢复，研究发现CTL的环路检测器增益大于DTTL，前者的捕获和跟踪能力强于后者；而且CTL的时钟跟踪能力独立于码片SNR，而DTTL的捕获和跟踪能力与码片SNR相关.对比了在不同码片SNR条件下，DTTL和CTL的均方时序抖动性能，仿真分析表明,在大信噪比条件下，DTTL和CTL的性能一致；在小信噪比条件下，CTL的归一化时序抖动明显好于DTTL.TDRC伪码测控应答机在小码片SNR环境下，采用CTL能获得较高的测距精度.     

一种基于接收机整机噪声最佳的射频LNA匹配电路设计

本文利用等增益圆、等噪声圆概念并结合计算机优化，提出了一种以射频接收机整机噪声系数最佳为目标的LNA匹配电路设计方法，给出了理论依据、设计方法和设计实例。该方法适用于利用现有商用芯片设计无线射频通信系统的场合。     

一种电容式微机械加速度计的设计

介绍了一种新型基于滑膜阻尼的电容式微机械加速度计.该加速度计根据差分电容极板间正对面积的改变来检测加速度大小,保证了输出电压与加速度之间的线性度.对加速度计进行了结构设计和分析.给出了加速度计的制作工艺流程,研究了解决深反应离子刻蚀过程中的过刻蚀现象的方法.初步测试结果表明,该加速度计的灵敏度比较理想,谐振频率与理论计算相吻合.     

基于栅结构谐振器的X和Y轴加速度及Z轴角速度的组合测量

本文利用一由两个相互垂直的加速度计组成的栅结构谐振器来同时测量z轴和Y轴的加速度以及z轴的输入角速度．此谐振器利用变面积电容进行检测,具有良好的线性度及快速的信号响应．此谐振器的x轴及Y轴的加速度计的谐振频率分别为1．9315kHz和1．8403kHz．在初始状态下,Ⅳ轴的加速度计被驱动进入谐振状态,且Y轴的加速度随着x轴的加速度计一起振动．当=轴存在角速度输入时,Y轴的加速度计会相应地沿Y轴进行振动,而x轴及Y轴的加速度会改变相应轴上加速度计的平衡位置．测试结果表明,此器件的z轴角速度灵敏度为16mV／（（9）·s-1）,x和Y轴的加速度灵敏度分别为49mV／g和244mV／g．z轴角速度输出的噪声等效角速度为0．0138（s·／Hz-1）,x和Y轴加速度输出的噪声等效加速度为0．42X10-3g／／Hz和0．074X10-3。g／√Hz．