光纤陀螺系统的数据处理及接口技术研究-电子与通信工程专业论文.docxVIP

Classified Index: TN958.3 U.D.C.: 621.396.75 Dissertation for the Master Degree in Engineering Data Processing and Interface Technology of the FOG System Research Candidate：Niu Candidate： Niu Junbing Super visor： Prof. Zong Ch Academic Degree Applied for： Master of Eng Specialty： Electronics an Affiliation： FAW-Volkswa Date of Defense： March,2008 Degree-Conferring-Institution： Harbin Institu d Communication gen te of Technology 哈尔滨工业大学工程硕士学位论文 哈尔滨工业大学工程硕士学位论文 摘要 光纤陀螺仪(FOG)是基于光纤 Sagnac 干涉效应来测量角速度的装置。这 项技术已经在惯性技术领域中占据了非常重要的位置。目前全世界都在大力 发展光纤陀螺仪，作为新一代惯性敏感器，它将得到广泛的应用。 由于光纤陀螺是通过对微弱信号的检测处理来获取外部角速度信息，光 源光功率和平均波长的稳定性直接影响到光纤陀螺的整体性能。本文分析了 光源特性对陀螺的影响以及光源控制电路的原理，介绍了 FOG 用光源，给出 了一种 SLD 光源驱动电路，该系统具有良好的功率稳定性。 本文详细的阐述了光纤陀螺的基本工作原理，光纤陀螺的系统结构和正 交解调系统。在本实验中采用双积分方法对光纤陀螺系统进行相位解调，解 调后的正弦信号和余弦信号是通过 A/D 模数转换芯片 MAX176 转换成数字信 息，CPU 对采集到的数字量经查表得到对应的角加速度值，完成惯性测量。 并且基于 AVR 单片机建立了信息采集与处理及实时信息显示系统。 本文在对现有的嵌入式 Internet 技术进行分析的基础上，结合嵌入式操 作系统，设计了一种基于高性能 AVR 单片机 AT90S8515 和以太网接口控制 器的多任务嵌入式 Internet 系统平台。介绍了在 VisualC++6.0 环境下利用 WinSock 实现 C/S 模式网络编程的原理、方法和技巧，实现服务器端与客户 端的文件及信息传输，从而开发了基于 TCP/IP 协议的光纤陀螺远程数据通信 应用程序。 关键词 光纤陀螺；相位解调；AVR 单片机；数据采集；远程通信 I Abstract Fiber Optic Gyroscope (FOG) is designed specifically for angular rate measurement based on fiber optic Sagnac Interferometer effect. This technology is the dominant one in the inertial technology domain. The FOG has been developed extensively all around the world, and as the new generation inertial sensor, it will be applied widely. Because the fiber optic gyroscope receives external angular rate information via the inspection management of low-power level signals, the stability of optical power and average beam propagation will affect the FOG system performance directly. This paper analyzes the optical characteristics effects on gyro performances and the principles of optical control circuit. Meanwhile, this paper proposes a SLD optical-driven circuit, which has sound power stability. This paper illustrates the fundamental working principles, system