CN201885720U - 一种机抖式激光陀螺仪的加噪电路 - Google Patents
一种机抖式激光陀螺仪的加噪电路 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种机抖式激光陀螺仪的加噪电路，包括频率控制开关、幅值控制开关、信号处理、PID回路、加法器、锁相环、24位移位寄存器、反向器、幅值耦合模拟开关以及频率耦合模拟开关；采用方波作为激光陀螺仪的抖动输入，并且在方波中耦合了由24位移位寄存器产生的伪随机序列，能够去除激光陀螺仪的动态锁区。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种加噪电路，特别涉及一种机抖式激光陀螺仪的加噪电路，能够去除激光陀螺仪的动态锁区。
背景技术
目前，激光陀螺仪大多使用随机正弦波进行加噪，一般需要锁相环电路，RMS电路，PID控制电路，随机信号产生电路，信号耦合电路等电路结构模块组合构成，而由于正弦波为模拟信号，完成电路功能需要大量分离式的模拟器件，导致电路结构复杂，元件数量多，成本高，可靠性低。
此外，激光陀螺加噪需要对陀螺的抖动机构进行功率驱动，正弦波信号需要线性的驱动模式，而线性功率驱动的固有特性使得功率驱动电路效率低下。
发明内容
本实用新型根据激光陀螺仪加噪原理以及机抖式激光陀螺仪的抖动机构原理，开发适用于机抖式激光陀螺仪的加噪电路。
本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是：
其中，输入信号首先进入PID回路和信号处理，信号处理的输出端和锁相环电连接，锁相环的输出端和24位移位寄存器以及频率耦合模拟开关电连接，24位移位寄存器受到频率控制开关的控制，24位移位寄存器的输出端和幅值耦合模拟开关电连接，幅值耦合模拟开关受到幅值控制开关的控制，幅值耦合模拟开关输出端和加法器电连接，加法器的另一个输入端和PID回路电连接，加法器的输出端和反相器以及频率耦合模拟开关电连接，反相器的输出端和频率耦合模拟开关的另一个输入端电连接，频率耦合模拟开关的输出做为最终输出信号。
频率控制开关为6位2进制码，幅值控制开关为4位2进制码。
输出抖动驱动信号为方波，方波频率跟随抖动机构谐振频率变化。
在整个电路结构中，除了和抖动反馈信号直接相连接的PID回路和信号处理为模拟电路，其余电路功能可使用单块数字集成芯片如FPGA构成，元件数量极少，减少了成本，提高了可靠性，并且由于数字芯片输出信号为方波形式，可以起到简化后续驱动电路的作用。
附图说明
图1是本实用新型方案的电路原理框图；
下面结合附图对本实用新型的内容作进一步详细说明。
具体实施方式
在图1中，抖动反馈输入为正弦波，经过PID回路3后变换为直流电压信号，经过信号处理2后变换为方波信号，信号处理2和锁相环6电连接，锁定输入信号频率；锁相环6的输出进入24位移位寄存器7，24位移位寄存器7受到频率控制开关1的控制，24位移位寄存器7的输出和幅值耦合模拟开关10电连接，幅值耦合模拟开关10的输出信号波形受到幅值控制开关4的控制，幅值耦合模拟开关10输出到加法器5，加法器5的另一个输入源为PID回路3，加法器5的输出与反向器8和频率耦合模拟开关9相连接，反向器8与频率耦合模拟开关9相连接，频率耦合模拟开关9受到锁相环6输出信号的控制，最终由频率耦合模拟开关9的输出信号作为抖动驱动信号。
激光陀螺仪的抖动反馈信号为正弦波，通过PID回路提取幅值控制电压，同时经由信号处理转换成为方波信号，并输入到锁相环，利用锁相环的电路功能将激光陀螺仪的抖动频率稳定到其固有谐振点上，因此，锁相环输出信号为方波，频率为激光陀螺仪固有谐振频率；锁相环和24位移位寄存器电连接，24位移位寄存器受到频率控制开关的调节设置，输出伪随机噪声序列方波，方波频率的高低和频率控制开关的设置相关联；伪随机噪声序列方波输出到幅值耦合模拟开关，幅值耦合模拟开关受到幅值控制开关的调节设置，输出信号的幅值的大小和幅值控制开关的设置相关联；幅值耦合模拟开关和加法器电连接，加法器将幅值耦合模拟开关输出的信号和PID回路输出的幅值控制电压相加，输出到反向器和频率耦合模拟开关，反相器将输入信号相位翻转后输出到频率耦合模拟开关，频率耦合模拟开关受到锁相环输出频率控制，将加法器的输出信号和反相器的输出信号相耦合，最终形成抖动驱动信号输出，用于驱动激光陀螺仪的抖动机构。
Claims (3)
1.一种机抖式激光陀螺仪的加噪电路，包括频率控制开关、幅值控制开关、信号处理、PID回路、加法器、锁相环、24位移位寄存器、反向器、幅值耦合模拟开关以及频率耦合模拟开关；其特征在于，
其中，输入信号首先进入PID回路和信号处理，信号处理的输出端和锁相环电连接，锁相环的输出端和24位移位寄存器以及频率耦合模拟开关电连接，24位移位寄存器受到频率控制开关的控制，24位移位寄存器的输出端和幅值耦合模拟开关，幅值耦合模拟开关受到幅值控制开关的控制，幅值耦合模拟开关输出端和加法器电连接，加法器的另一个输入端和PID回路电连接，加法器的输出端和反相器以及频率耦合模拟开关电连接，反相器的输出端和频率耦合模拟开关的另一个输入端电连接，频率耦合模拟开关的输出做为最终输出信号。
2.根据权利要求1所述的机抖式激光陀螺仪的加噪电路，其特征在于，频率控制开关为6位2进制码，幅值控制开关为4位2进制码。
3.根据权利要求1所述的机抖式激光陀螺仪的加噪电路，其特征在于，输出抖动驱动信号为方波，方波频率跟随抖动机构谐振频率变化。
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| CN2010206139034U CN201885720U (zh) | 2010-11-18 | 2010-11-18 | 一种机抖式激光陀螺仪的加噪电路 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109682366A (zh) * | 2017-12-15 | 2019-04-26 | 西安邮电大学 | 用于数字激光陀螺的自适应跟踪抖动控制系统及实现方法 |
| CN109931921A (zh) * | 2017-12-15 | 2019-06-25 | 西安邮电大学 | 一种用于激光陀螺的自动跟踪抖动控制系统及实现方法 |
| CN110645971A (zh) * | 2019-11-26 | 2020-01-03 | 湖南航天机电设备与特种材料研究所 | 一种激光陀螺抖动噪声的注入方法及电路 |
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2010
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