R-FOG数字锁相放大器设计与信噪比优化

"该文主要探讨了谐振式光纤陀螺(R-FOG)的数字锁相放大器设计，基于双频率锯齿波组合调制的检测原理，以及相关检测的理论。通过FPGA实现同步方波解调，优化了R-FOG检测系统的数字锁相放大器，实现了谐振频率的快速稳定跟踪锁定。实验结果显示，设计的检测电路能够满足闭环反馈的精度要求，锁定时间仅为1.1毫秒。" 详细说明: 谐振式光纤陀螺(R-FOG)是一种高精度的导航和惯性测量设备，它利用光纤中的光波干涉原理来检测旋转速率。在本文中，作者介绍了一种基于双频率锯齿波组合调制的R-FOG检测方法。这种方法涉及到两个不同频率的锯齿波调制，可以更精确地识别和提取陀螺输出信号中的谐振频率信息。 在数字信号处理领域，相关检测是一种有效的信号提取技术，它可以提高信号在噪声背景中的识别能力。作者对这一理论进行了深入分析，并结合R-FOG的信号特点，设计了一种数字锁相放大器。锁相放大器的核心作用是锁定并跟踪输入信号的相位，从而增强信号并抑制噪声。通过使用FPGA生成的同步方波，该放大器能够精确解调R-FOG的输出信号，实现谐振频率的快速稳定锁定。 实验验证了这种数字锁相放大器的性能，表明设计的检测电路不仅满足了闭环反馈的精度需求，而且锁定时间达到了1.1毫秒，这是一个非常短的时间，对于实时性和稳定性要求极高的R-FOG系统来说至关重要。这种高效的设计对于提升R-FOG的整体性能，特别是在高精度导航和控制系统中的应用具有重要意义。 关键词: 光电子学涉及光纤技术与光电设备的应用；谐振式光纤陀螺关注其检测和应用；数字锁相放大器强调了数字信号处理在信号提取中的关键作用；相关检测则讨论了提高信噪比和信号检测能力的技术。 中图分类号: TN911.74代表通信与电子工程；TN815代表光学仪器；TP212.14代表电子技术与自动化。文献标识码:A通常表示具有学术价值的研究论文。 文章编号: 1008-973X(2008)04-0622-05提供了文章在期刊中的具体位置信息。