CN105258689A - 一种数字陀螺仪信号控制处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明一种数字陀螺仪信号控制处理系统，包括驱动模块控制环路L1和检测模态控制环路L2。本发明采用的相关欠采样技术采用振动式陀螺仪驱动信号频率作为基准，采用正交的采样信号，在每个驱动信号周期里对振动式陀螺仪驱动信号和检测信号进行重采样，并通过CIC梳状滤波器输出驱动振动的幅度信号和频率失配信号以及检测振动的角速度信息和正交误差信息。本发明的相关欠采样算法无需进行乘法即能提取调制信号的幅度和相位信息，具有简单高效的特点。本发明提出的数字陀螺仪信号控制处理系统及相关欠采样技术，适合振动式哥氏陀螺仪。

Description

一种数字陀螺仪信号控制处理系统

技术领域

本发明属于陀螺仪技术领域，涉及陀螺仪的信号处理和控制电路的软硬件实现架构，特别是涉及振动式陀螺仪。

背景技术

硅微陀螺仪是一种振动陀螺仪，具有体积小、质量轻、成本低、抗恶劣环境、可批量生产等优点。目前的微加工工艺主要基于光刻的图案传递和腐蚀技术，工艺相对误差在10^-3量级或者更大，为了提高振动式微陀螺仪的精度，必须对微加工过程中的各种误差进行补偿。

根据振动式陀螺的敏感原理科里奥利效应，角速度激发的检测模态的振动跟驱动模态的振动速度成正比。因此为了保证角速度输出的稳定性，目前的主流做法是用锁相环跟踪驱动模态的谐振频率变化，利用稳幅控制环路来稳定驱动环路的振幅的稳定。

为了保证陀螺仪驱动模态锁相环的频率跟踪精度和稳幅控制环路的幅度控制精度，必须获得精确的驱动谐振频率和幅度信息。对于陀螺仪检测模态的角速度信号和正交信号的提取和陀螺仪驱动模态频率信息和幅度信息的提取类似，现在有两种常用方法：一种是采用锁相解调的方法来获取幅度和相位信息，锁相解调方案需要低通滤波器抑制带外噪声，对滤波器的性能要求极高，这增加了对系统硬件资源的消耗；另一种常用的方法是自适应解调，但自适应算法实现起来较为复杂。

发明内容

本发明的技术解决问题是：发明了一种数字陀螺仪信号控制处理系统，实现了对振动式陀螺仪信号的高效处理和控制，克服了现有陀螺仪处理电路采用锁相解调技术对滤波器参数要求过高的缺点，或者采用自适应解调技术实施方案过于复杂的问题。

本发明的技术方案是：一种数字陀螺仪信号控制处理系统，包括驱动模块控制环路L1和检测模态控制环路L2；

驱动模块控制环路L1：第一电容电压转换模块把振动式陀螺仪驱动模态的振动信号转换成电信号，通过第一抗混叠滤波模块进行抗混叠滤波处理后传送给第一AD转换模块；通过第一相关欠采样模块对第一AD转换模块进行相关欠采样处理获得频率偏移信息和振动幅度信息；频率跟踪PI控制器将第一相关欠采样模块获得的频率偏移信息与频率参考进行比较，得到相应的误差信号，根据误差信号的大小输出相应的频率控制字给信号发生器模块，使得信号发生器模块生成的陀螺仪驱动信号sin1跟踪陀螺仪驱动模态的谐振频率；信号发生器模块生成陀螺仪驱动信号sin1、检测模态调制正交基准信号sin2和cos2；稳幅PI控制器将第一相关欠采样模块获得的幅度信息与幅度参考进行比较，得到相应的误差信号，根据误差信号的大小生成相应的控制电压给驱动幅度调制模块；驱动幅度调制模块将调制后的驱动信号通过第一DA转换模块输出给驱动加力模块；驱动加力模块把电压信号施加在振动式陀螺仪的驱动电极上实现电信号到力信号的转换，从而实现对振动式陀螺仪的驱动；

检测模态控制环路L2：第二电容电压转换模块将振动式陀螺仪的检测模态振动信号转换成电信号，经过第二抗混叠滤波模块进行抗混叠滤波处理后传给第二AD转换模块；第二相关欠采样模块对第二AD转换模块进行相关欠采样处理，获得振动式陀螺仪的正交误差信息和角速度信息；第一环路补偿模块对角速度力平衡环路进行补偿以满足力平衡闭环要求，输出相关的控制信号到角速度加力调制模块，所述的角速度力平衡环路包括：第二电容电压转换模块、第二抗混叠滤波模块、第二AD转换模块、第二相关欠采样模块、第一环路补偿模块、信号发生模块、角速度加力调制模块、第二DA转换模块、检测加力模块和振动式陀螺仪；信号发生模块生成相互正交的角速度力平衡参考信号cos2和正交误差力平衡参考信号sin2；角速度加力调制模块对信号发生模块生成的角速度力平衡参考信号cos2利用第一环路补偿模块输出的控制信号进行调制，生成角速度力平衡信号；第二环路补偿模块对正交误差力平衡环路进行补偿以满足正交误差闭环要求，输出相关的控制信号正交加力调制模块，所述的正交误差力平衡环路包括:第二电容电压转换模块、第二抗混叠滤波模块、第二AD转换模块、第二相关欠采样模块、第二环路补偿模块、正交加力调制模块、第二DA转换模块、检测加力模块和振动式陀螺仪；正交加力调制模块对信号发生模块生成的正交误差力平衡参考信号sin2利用第二环路补偿模块输出的控制信号进行调制，生成正交误差力平衡信号；合力模块将正交误差力平衡信号和角速度力平衡信号相加，传给第二DA转换模块；检测加力模块把第二DA转换模块的输出施加给振动式陀螺仪检测模态的相关加力电极，实现振动式陀螺仪检测模态角速度和正交误差的力平衡；

所述的信号发生模块包括第一相位累加器、第一单位延迟模块、正交信号发生模块、第一移相模块、第二移相模块、分频器、第二相位累加器、第二单位延迟模块、第一时钟触发模块、第三相位累加器、第三单位延迟模块、第二时钟触发模块；

第一相位累加器和第一单位延迟模块组成的积分器对频率跟踪PI控制器的输出信号进行积分，生成相位控制字给正交信号发生模块，正交信号发生模块根据相位控制字生成振动式陀螺仪的驱动信号，并通过第一移相模块和第二移相模块生成驱动力参考信号sin1、角速度加力参考信号sin2、正交误差加力参考信号cos2；

分频器、第二相位累加器、第二单位延迟模块和组成了驱动采样时钟升频模块，经过第一时钟触发模块用来产生第一相关欠采样模块所用的采样时钟clks1和clkc1；偏置1用来调整相关采样时钟clks1和clkc1相对于驱动振动信号的相位，以确保第一相关欠采样模块的输出精确反映振动式陀螺仪的驱动振动幅度信息和频率偏移信息；

分频器、第三相位累加器、第三单位延迟模块和组成了检测采样时钟升频模块，经过第二时钟触发模块用来产生第二相关欠采样模块所用的采样时钟clks2和clkc2；偏置2用来调整相关采样时钟clks2和clkc2相对于检测振动信号的相位，以确保第二相关欠采样模块的输出精确反映振动式陀螺仪的角速度信息和正交误差信息。

所述的第一相关欠采样模块包括第一重抽取模块、第一CIC模块、第二重抽取模块、第二CIC模块；通过信号发生模块中的第一时钟触发模块产生的时钟clks1和clkc1，利用第一重抽取模块和第二重抽取模块对振动式陀螺仪振动信号进行重采样，并通过第一CIC模块和第二CIC模块提取振动式陀螺仪驱动模态的频率信息和幅度信息。

所述的第二相关欠采样模块包括第三重抽取模块、第三CIC模块、第四重抽取模块、第四CIC模块；通过信号发生模块中的第二时钟触发模块产生的时钟clks2和clkc2，利用第三重抽取模块和第四重抽取模块对振动式陀螺仪检测模态振动信号进行重采样，并通过第三CIC模块和第四CIC模块提取振动式陀螺仪检测模态的角速度信息和正交误差信息。

本发明与现有技术相比的优点在于：

1)通过第一相关欠采样模块，通过信号发生模块中的第一时钟触发模块产生的时钟clks1和clkc1直接实现了对振动式陀螺仪振动信号的进行采样并通过第一相关欠采样模块中的第一CIC模块和第二CIC模块提取振动式陀螺仪驱动模态的频率信息和幅度信息。由于频率信息和幅度信息由直接采样并通过CIC滤波得到，CIC滤波可以通过移动累加实现，避免使用乘法器，从而节省了大量硬件资源。

2)通过信号发生模块中的第二时钟触发模块产生的时钟clks2和clkc2直接实现了对振动式陀螺仪检测模态振动信号进行采样并通过第二相关欠采样模块中的第三CIC模块和第四CIC模块提取振动式陀螺仪检测模态的角速度信息和正交误差信息。避免了锁相解调和自适应解调大量使用乘法器的缺点，节省了大量的硬件资源。

附图说明

图1为本发明的振动式陀螺仪的信号控制处理系统的总体框图；

图2为本发明的信号发生模块的组成框图；

图3为本发明的第一欠采样模块的组成框图；

图4为本发明的第二欠采样模块的组成框图；

图5为本发明的相关欠采样工作原理示意图；

图6为振动式陀螺的工作原理示意图。

具体实施方式

1.信号控制处理系统总体框架

振动式陀螺的敏感机理基于科里奥利效应。振动式MEMS陀螺机械敏感结构部件可看作一个二自由度的弹簧-质量块-阻尼系统，如图6所示。XYZ是建立在陀螺表头上的相对坐标系。微机械陀螺工作时，外加驱动力使得可动质量块沿X轴方向谐振，进入驱动振动模态；当输入一个垂直于平面(绕Z轴)的旋转角速度时，Coriolis加速度的激发可动质量块在Y轴方向振动。Coriolis加速度与绕Z轴的输入角速度和驱动振动模态振动的速度的大小成正比，其关系式由式⑴描述。

根据式(1)，振动式陀螺的敏感原理科里奥利效应，角速度激发的检测模态的振动跟驱动模态的振动速度成正比。因此为了保证角速度输出的稳定性，目前的主流做法是用锁相环跟踪驱动模态的谐振频率变化，利用稳幅控制环路来稳定驱动环路的振幅的稳定。

本发明的一种振动式陀螺仪信号处理控制系统如图1所示：1，驱动模块控制环路L1采用锁相环跟踪振动式陀螺仪驱动模态谐振频率的变化，并且通过稳幅控制环来控制驱动模态振动幅度的稳定。2，检测模态控制环路L2采用力平衡控制环来抑制正交误差引起的振动和输入角速度引起的振动。平衡角速度信号引起的振动的控制电压大小即反应输入角速度信号的大小。

驱动模块控制环路L1的信号走向如下所述：第一电容电压转换模块1把振动式陀螺仪22驱动模态的振动信号转换成电信号，通过第一抗混叠滤波模块2进行抗混叠滤波处理后传送给第一AD转换模块3；通过第一相关欠采样模块4对第一AD转换模块3进行相关欠采样处理获得频率偏移信息和振动幅度信息；频率跟踪PI控制器5将第一相关欠采样模块4获得的频率偏移信息与频率参考进行比较，得到相应的误差信号，根据误差信号的大小输出相应的频率控制字给信号发生器模块6，使得信号发生器模块6生成的陀螺仪驱动信号sin1跟踪陀螺仪驱动模态的谐振频率；信号发生器模块6生成陀螺仪驱动信号sin1、检测模态调制正交基准信号sin2和cos2；稳幅PI控制器7将第一相关欠采样模块4获得的幅度信息与幅度参考进行比较，得到相应的误差信号，根据误差信号的大小生成相应的控制电压给驱动幅度调制模块8；驱动幅度调制模块8将调制后的驱动信号通过第一DA转换模块9输出给驱动加力模块10；驱动加力模块10把电压信号施加在振动式陀螺仪22的驱动电极上实现电信号到力信号的转换，从而实现对振动式陀螺仪22的驱动；

检测模态控制环路L2的信号走向如下所述：第二电容电压转换模块11将振动式陀螺仪22的检测模态振动信号转换成电信号，经过第二抗混叠滤波模块12进行抗混叠滤波处理后传给第二AD转换模块13；第二相关欠采样模块14对第二AD转换模块13进行相关欠采样处理，获得振动式陀螺仪的正交误差信息和角速度信息；第一环路补偿模块15对角速度力平衡环路进行补偿以满足力平衡闭环要求，输出相关的控制信号到角速度加力调制模块16；信号发生模块6生成相互正交的角速度力平衡参考信号cos2和正交误差力平衡参考信号sin2；角速度加力调制模块16对信号发生模块6生成的角速度力平衡参考信号cos2利用第一环路补偿模块15输出的控制信号进行调制，生成角速度力平衡信号；第二环路补偿模块18对正交误差力平衡环路进行补偿以满足正交误差闭环要求，输出相关的控制信号正交加力调制模块17；正交加力调制模块17对信号发生模块6生成的正交误差力平衡参考信号sin2利用第二环路补偿模块18输出的控制信号进行调制，生成正交误差力平衡信号；合力模块19将正交误差力平衡信号和角速度力平衡信号相加，传给第二DA转换模块20；检测加力模块21把第二DA转换模块20的输出施加给振动式陀螺仪22检测模态的相关加力电极，实现振动式陀螺仪检测模态角速度和正交误差的力平衡；

检测模态控制环路L2隐含的角速度力平衡环路包括：第二电容电压转换模块11、第二抗混叠滤波模块12、第二AD转换模块13、第二相关欠采样模块14、第一环路补偿模块15、信号发生模块6、角速度加力调制模块16、第二DA转换模块20、检测加力模块21和振动式陀螺仪22。

检测模态控制环路L2隐含的正交误差力平衡环路包括:第二电容电压转换模块11、第二抗混叠滤波模块12、第二AD转换模块13、第二相关欠采样模块14、第二环路补偿模块18、正交加力调制模块17、第二DA转换模块20、检测加力模块21和振动式陀螺仪22。

2.信号发生模块

如图2所示，信号发生模块6包括:第一相位累加器23、第一单位延迟模块28、正交信号发生模块24、第一移相模块25、第二移相模块26、分频器27、第二相位累加器29、第二单位延迟模块31、第一时钟触发模块30、第三相位累加器32、第三单位延迟模块34、第二时钟触发模块33。

第一相位累加器23和第一单位延迟模块28组成的积分器对频率跟踪PI控制器5的输出信号进行积分，生成相位控制字给正交信号发生模块24，正交信号发生模块24根据相位控制字生成振动式陀螺仪的驱动信号，并通过第一移相模块25和第二移相模块26生成驱动力参考信号sin1、角速度加力参考信号sin2、正交误差加力参考信号cos2.

分频器27、第二相位累加器29、第二单位延迟模块31和组成了驱动采样时钟升频模块，经过第一时钟触发模块30用来产生第一相关欠采样模块4所用的采样时钟clks1和clkc1。偏置1用来调整相关采样时钟clks1和clkc1相对于驱动振动信号的相位，以确保第一相关欠采样模块4的输出精确反映振动式陀螺仪的驱动振动幅度信息和频率偏移信息。

分频器27、第三相位累加器32、第三单位延迟模块34和组成了检测采样时钟升频模块，经过第二时钟触发模块33用来产生第二相关欠采样模块14所用的采样时钟clks2和clkc2。偏置2用来调整相关采样时钟clks2和clkc2相对于检测振动信号的相位，以确保第二相关欠采样模块14的输出精确反映振动式陀螺仪的角速度信息和正交误差信息。

3.相关欠采样模块

相关欠采样的核心是利用陀螺仪自身的驱动振动频率作为相关欠采样信号的频率基准，即陀螺仪驱动模态的振动周期是欠采样信号时钟间隔的整数倍；先使频率跟踪PI控制器5工作，锁定振动式陀螺仪22工作在驱动模态谐振频率上，再利用信号发生模块6的升频模块生成两路正交的与陀螺仪驱动振动信号频率相关的采样时钟clks1和clkc1，时钟clks1和clkc1的频率为振动式陀螺仪驱动模态谐振频率的整数倍。利用这两路和陀螺驱动模态谐振频率相关的正交时钟clks1和clkc1对驱动模态的振动进行正交采样，并进行累加抽取，则可分别得到振动式陀螺的驱动模态的幅度信息和相位(频率)信息。

如图3所示，第一相关欠采样模块4包括第一重抽取模块41、第一CIC(梳状积分滤波器)模块42、第二重抽取模块44、第二CIC模块45。

通过信号发生模块6中的第一时钟触发模块30产生的时钟clks1和clkc1，利用第一重抽取模块41和第二重抽取模块44对振动式陀螺仪振动信号进行重采样，并通过第一相关欠采样模块4中的第一CIC42和第二CIC45模块提取振动式陀螺仪驱动模态的频率信息和幅度信息。由于频率信息和幅度信息由直接采样并通过CIC滤波得到，而CIC滤波可以通过移动累加实现，整个算法避免使用乘法器，从而节省了大量硬件资源。

如图4所示，第二相关欠采样模块14包括第三重抽取模块51、第三CIC模块52、第四重抽取模块54、第四CIC模块55。

第二相关欠采样模块14的工作原理和第一相关欠采样模块4的工作原理类似:通过信号发生模块6中的第二时钟触发模块33产生的时钟clks2和clkc2，利用第三重抽取模块51和第四重抽取模块54对振动式陀螺仪检测模态振动信号进行重采样，并通过第二相关欠采样模块14中的第三CIC52和第四CIC55模块提取振动式陀螺仪检测模态的角速度信息和正交误差信息。避免了锁相解调和自适应解调大量使用乘法器的缺点，节省了大量的硬件资源。

相关欠采样技术的核心思想是采用两组互相正交的时钟基准来对包含信息的调制信号进行正交解调。对于最简单的一种情况，采用时间间隔与基频周期完全相同的采样时钟，如对于幅度为A，频率为ω的纯正弦信号S=Asinωt，利用与其完全同频的一组正交信号sinωt和cosωt变化边沿去采样，如图5所示：1，利用sinωt由负到正的边沿去采样，如图5的时钟1所示，则每次采样得到的点都是0，即其相位信息；2，利用cosωt的由正到负的边沿触发，如图5的时钟2所示，每次采用得到的点的大小都是A，即携带信息信号的幅度大小。可见相关欠采样技术直接得到的是其基带信息，即其携带信息信号幅度和相位的大小。

对于数字域信号，周期为N，数字信号如果设定每周期里的样本为N1，N为N1的整数倍I；则一个周期内以负到正跳变边沿采用得到的样本集为则一个周期内以正到负跳变边沿采用得到的样本集为如果采用累加器对每个周期的样本集求和，得到每个周期一个样本点，则可得到相位信息如式(6)所示，

$P={\Σ}_{n=0}^{I-1}{A}_d\sin \frac{2\mathrm{\π}}{I}n---\left(6\right)$

幅度信息如式(7)所示:

$A={\Σ}_{n=0}^{I-1}{A}_d\cos \frac{2\mathrm{\π}}{I}n---\left(7\right)$

更严格的说，P和A即是数字信号以和为正交坐标系的映射分量，在参考坐标系与数字信号S_d夹角很小时，可近似认为P为相位信息，A为幅度分量。因为锁相环严格控制陀螺仪驱动信号的相位和驱动模态振动的相位相差90度，这个误差可以消除。

对于检测模态正交误差信息和角速度信息的提取，和驱动模态的相位信息和幅度信息的提取非常类似。

由于相关欠采样只需要对一个周期内的样本进行不断的进行累加，即CIC梳状积分滤波器，如式(6)和式(7)所示，所占用的硬件资源非常少，非常高效。

4.驱动加力和检测加力

驱动加力模块和检测加力模块是指把驱动电压信号或者检测加力电压信号施加到振动式陀螺相应的控制电极上的模块，从而形成与陀螺仪驱动电压同频同相的驱动力。一般加力电压采用推挽电压的形式，挽驱动电压指，两路电压具有绝对值相等的直流分量和绝对值相等的交流分量，这两路电压中直流分量的极性或者交流分量的极性相反，两路信号在驱动静电力中起到一拉一推的作用，因此称为推挽电压。

Claims (4)

1.一种数字陀螺仪信号控制处理系统，其特征在于：包括驱动模块控制环路L1和检测模态控制环路L2；

驱动模块控制环路L1：第一电容电压转换模块(1)把振动式陀螺仪(22)驱动模态的振动信号转换成电信号，通过第一抗混叠滤波模块(2)进行抗混叠滤波处理后传送给第一AD转换模块(3)；通过第一相关欠采样模块(4)对第一AD转换模块(3)进行相关欠采样处理获得频率偏移信息和振动幅度信息；频率跟踪PI控制器(5)将第一相关欠采样模块(4)获得的频率偏移信息与频率参考进行比较，得到相应的误差信号，根据误差信号的大小输出相应的频率控制字给信号发生器模块(6)，使得信号发生器模块(6)生成的陀螺仪驱动信号sin1跟踪陀螺仪驱动模态的谐振频率；信号发生器模块(6)生成陀螺仪驱动信号sin1、检测模态调制正交基准信号sin2和cos2；稳幅PI控制器(7)将第一相关欠采样模块(4)获得的幅度信息与幅度参考进行比较，得到相应的误差信号，根据误差信号的大小生成相应的控制电压给驱动幅度调制模块(8)；驱动幅度调制模块(8)将调制后的驱动信号通过第一DA转换模块(9)输出给驱动加力模块(10)；驱动加力模块(10)把电压信号施加在振动式陀螺仪(22)的驱动电极上实现电信号到力信号的转换，从而实现对振动式陀螺仪(22)的驱动；

检测模态控制环路L2：第二电容电压转换模块(11)将振动式陀螺仪(22)的检测模态振动信号转换成电信号，经过第二抗混叠滤波模块(12)进行抗混叠滤波处理后传给第二AD转换模块(13)；第二相关欠采样模块(14)对第二AD转换模块(13)进行相关欠采样处理，获得振动式陀螺仪的正交误差信息和角速度信息；第一环路补偿模块(15)对角速度力平衡环路进行补偿以满足力平衡闭环要求，输出相关的控制信号到角速度加力调制模块(16)，所述的角速度力平衡环路包括：第二电容电压转换模块(11)、第二抗混叠滤波模块(12)、第二AD转换模块(13)、第二相关欠采样模块(14)、第一环路补偿模块(15)、信号发生模块(6)、角速度加力调制模块(16)、第二DA转换模块(20)、检测加力模块(21)和振动式陀螺仪(22)；信号发生模块(6)生成相互正交的角速度力平衡参考信号cos2和正交误差力平衡参考信号sin2；角速度加力调制模块(16)对信号发生模块(6)生成的角速度力平衡参考信号cos2利用第一环路补偿模块(15)输出的控制信号进行调制，生成角速度力平衡信号；第二环路补偿模块(18)对正交误差力平衡环路进行补偿以满足正交误差闭环要求，输出相关的控制信号正交加力调制模块(17)，所述的正交误差力平衡环路包括:第二电容电压转换模块(11)、第二抗混叠滤波模块(12)、第二AD转换模块(13)、第二相关欠采样模块(14)、第二环路补偿模块(18)、正交加力调制模块(17)、第二DA转换模块(20)、检测加力模块(21)和振动式陀螺仪(22)；正交加力调制模块(17)对信号发生模块(6)生成的正交误差力平衡参考信号sin2利用第二环路补偿模块(18)输出的控制信号进行调制，生成正交误差力平衡信号；合力模块(19)将正交误差力平衡信号和角速度力平衡信号相加，传给第二DA转换模块(20)；检测加力模块(21)把第二DA转换模块(20)的输出施加给振动式陀螺仪(22)检测模态的相关加力电极，实现振动式陀螺仪检测模态角速度和正交误差的力平衡。

2.根据权利要求1所述的一种数字陀螺仪信号控制处理系统，其特征在于：所述的信号发生模块(6)包括第一相位累加器(23)、第一单位延迟模块(28)、正交信号发生模块(24)、第一移相模块(25)、第二移相模块(26)、分频器(27)、第二相位累加器(29)、第二单位延迟模块(31)、第一时钟触发模块(30)、第三相位累加器(32)、第三单位延迟模块(34)、第二时钟触发模块(33)；

第一相位累加器(23)和第一单位延迟模块(28)组成的积分器对频率跟踪PI控制器(5)的输出信号进行积分，生成相位控制字给正交信号发生模块(24)，正交信号发生模块(24)根据相位控制字生成振动式陀螺仪的驱动信号，并通过第一移相模块(25)和第二移相模块(26)生成驱动力参考信号sin1、角速度加力参考信号sin2、正交误差加力参考信号cos2；

分频器(27)、第二相位累加器(29)、第二单位延迟模块(31)和组成了驱动采样时钟升频模块，经过第一时钟触发模块(30)用来产生第一相关欠采样模块(4)所用的采样时钟clks1和clkc1；偏置1用来调整相关采样时钟clks1和clkc1相对于驱动振动信号的相位，以确保第一相关欠采样模块(4)的输出精确反映振动式陀螺仪的驱动振动幅度信息和频率偏移信息；

分频器(27)、第三相位累加器(32)、第三单位延迟模块(34)和组成了检测采样时钟升频模块，经过第二时钟触发模块(33)用来产生第二相关欠采样模块(14)所用的采样时钟clks2和clkc2；偏置2用来调整相关采样时钟clks2和clkc2相对于检测振动信号的相位，以确保第二相关欠采样模块(14)的输出精确反映振动式陀螺仪的角速度信息和正交误差信息。

3.根据权利要求1所述的一种数字陀螺仪信号控制处理系统，其特征在于：所述的第一相关欠采样模块(4)包括第一重抽取模块(41)、第一CIC模块(42)、第二重抽取模块(44)、第二CIC模块(45)；通过信号发生模块(6)中的第一时钟触发模块(30)产生的时钟clks1和clkc1，利用第一重抽取模块(41)和第二重抽取模块(44)对振动式陀螺仪振动信号进行重采样，并通过第一CIC(42)模块和第二CIC(45)模块提取振动式陀螺仪驱动模态的频率信息和幅度信息。

4.根据权利要求1所述的一种数字陀螺仪信号控制处理系统，其特征在于：所述的第二相关欠采样模块(14)包括第三重抽取模块(51)、第三CIC模块(52)、第四重抽取模块(54)、第四CIC模块(55)；通过信号发生模块(6)中的第二时钟触发模块(33)产生的时钟clks2和clkc2，利用第三重抽取模块(51)和第四重抽取模块(54)对振动式陀螺仪检测模态振动信号进行重采样，并通过第三CIC(52)模块和第四CIC(55)模块提取振动式陀螺仪检测模态的角速度信息和正交误差信息。