全數(shù)字閉環(huán)光纖陀螺信號處理系統(tǒng)研究的開題報告

全數(shù)字閉環(huán)光纖陀螺信號處理系統(tǒng)研究的開題報告一、選題背景：隨著衛(wèi)星導航和慣導技術的不斷發(fā)展，慣性導航已經成為現(xiàn)代導航領域不可或缺的一部分。光纖陀螺具有高精度、長壽命和快速響應等優(yōu)點，因此成為慣性導航領域的重要器件之一。目前光纖陀螺系統(tǒng)中的信號處理模塊主要采用模擬電路，其存在的問題包括：信號質量難以保持、溫漂大、實現(xiàn)數(shù)字化困難等。因此，采用數(shù)字信號處理技術用于光纖陀螺信號處理已成為研究的熱點。二、研究內容：本研究將研究全數(shù)字閉環(huán)光纖陀螺信號處理系統(tǒng)。主要研究內容包括：1.光纖陀螺信號的數(shù)字化處理，建立數(shù)學模型，將基于角速度的信號轉換為基于位移的信號。2.基于FPGA實現(xiàn)數(shù)字濾波算法，對光纖陀螺信號進行濾波處理，提高信號質量和精度。3.設計全數(shù)字閉環(huán)控制算法，實現(xiàn)對光纖陀螺的閉環(huán)控制，提高光纖陀螺的穩(wěn)定性和精度。4.開發(fā)系統(tǒng)軟件，實現(xiàn)對光纖陀螺系統(tǒng)的監(jiān)控和控制，可實現(xiàn)光纖陀螺參數(shù)設置、系統(tǒng)狀態(tài)顯示等功能。三、研究意義：本研究所設計的全數(shù)字閉環(huán)光纖陀螺信號處理系統(tǒng)，在光纖陀螺領域具有非常重要的意義：1.采用數(shù)字信號處理技術，不僅可以提高光纖陀螺信號質量和精度，還能對光纖陀螺系統(tǒng)進行數(shù)字化控制。2.全數(shù)字閉環(huán)光纖陀螺信號處理系統(tǒng)可以克服模擬電路的一些缺陷，提高光纖陀螺系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。3.在航天、智能交通等領域具有廣泛的應用前景，對我國的經濟建設和國防建設都具有重要的戰(zhàn)略意義。四、研究方法：本研究采用以下研究方法：1.理論研究法：通過對光纖陀螺信號處理相關理論的研究，建立系統(tǒng)數(shù)學模型。2.數(shù)字信號處理技術：利用Matlab等工具對光纖陀螺信號進行數(shù)學處理和濾波處理。3.FPGA硬件系統(tǒng)設計：采用VHDL語言設計數(shù)字濾波算法等硬件系統(tǒng)。4.系統(tǒng)軟件開發(fā)：采用C++等編程語言開發(fā)光纖陀螺信號處理系統(tǒng)的軟件控制模塊，實現(xiàn)對光纖陀螺系統(tǒng)的控制和監(jiān)測等功能。五、預期成果：本研究預期達到以下成果：1.全數(shù)字閉環(huán)光纖陀螺信號處理系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)，包括數(shù)字濾波算法、閉環(huán)控制算法、系統(tǒng)軟件等方面的研究。2.全數(shù)字閉環(huán)光纖陀螺信號處理系統(tǒng)的模擬和驗證實驗，驗證系統(tǒng)的正常操作和性能。3.全數(shù)字閉環(huán)光纖陀螺信號處理系統(tǒng)的優(yōu)化和改進，持續(xù)提高系統(tǒng)的精度和穩(wěn)定性。4.發(fā)表相關論文和專利，提高學術水平和對光纖陀螺領域的貢獻。六、進度計劃：本研究計劃在兩年的時間內完成，具體進度如下：第一年：1.研究光纖陀螺信號處理相關的理論，并建立數(shù)學模型。2.設計數(shù)字濾波算法，并在FPGA實現(xiàn)。3.設計閉環(huán)控制算法，并在FPGA實現(xiàn)。第二年：1.完成數(shù)字濾波算法與閉環(huán)控制算法的相互協(xié)同。2.系統(tǒng)軟件設計與開發(fā)，并與硬件系統(tǒng)相互配合。3.對全數(shù)字閉環(huán)光纖陀螺進行模擬與驗證實驗，提高系統(tǒng)的精度和穩(wěn)定性。七、參考文獻：[1]翟鵬.光纖陀螺信號處理技術研究.現(xiàn)代科學儀器，2017（5）:18-24.[2]王航，陳陽.基于數(shù)字信號處理技術的光纖陀螺信號分析與識別.傳媒科技，2017（9）:22-28.[3]李輝，蔣峰.光纖陀螺數(shù)字濾波算法設計.測試技術學報，2018（6）:28-35.[4]周青，黃瑾.光纖陀螺閉環(huán)控制技術研究.光學精密