申请/专利权人：中国船舶重工集团公司第七0七研究所

申请日：2022-06-23

公开（公告）日：2022-09-23

公开（公告）号：CN114812533B

主分类号：G01C19/5691

分类号：G01C19/5691;G01C19/5776;H03H17/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2022.09.23#授权;2022.08.16#实质审查的生效;2022.07.29#公开

摘要：本发明涉及半球谐振陀螺，尤其涉及一种基于IIR滤波的半球谐振陀螺正弦波幅度相位检测方法，包括如下步骤：将陀螺输出的模拟信号转换为数字信号，对所述数字信号进行乘法解调，通过信号滤波器滤除二倍频的信号成分，所述信号滤波使用IIR滤波器。本方法采用IIR滤波器，具有阶数小，延迟小的特点，基于IIR滤除解调带来的二倍频信号，可以降低信号的延迟，提高陀螺振动位移参数解算的精度。与传统的基于FIR滤波算法相比，在取得相同精度及噪声水平的同时，其延时降低10倍，FPGA内部硬件资源消耗降低10倍左右。

主权项：1.一种基于IIR滤波的半球谐振陀螺正弦波幅度相位检测方法，其特征在于，包括如下步骤：将陀螺输出的模拟信号转换为数字信号，对所述数字信号进行乘法解调，通过信号滤波器滤除二倍频的信号成分，所述信号滤波使用IIR滤波器，将陀螺输出的模拟信号转换为数字信号的方法为：将半球谐振陀螺谐振子的运动轨迹等效为二维摆，在恒定的外角速率下，其重心轨迹 呈椭圆型，其中a为椭圆半长轴，主波振幅、q为椭圆半短轴，正交波振幅、θ为半长轴转角，驻 波进动角、为振子轨道相位，为了获得谐振子运动状态，在x、y方向上分别设置谐振子检 测电极，并采用锁相环作为外部参考信号发生器以跟踪谐振子的运动， 谐振子在x、y方向上运动方程为： 1 其中，为谐振子固有频率；为振动初始相位，为x电极上正弦波幅值，为y电 极上正弦波幅值，为x电极上正弦波相位，为x电极上正弦波相位；通过对不同电极上 正弦波幅度相位检测得到半球谐振陀螺谐振子的运动轨迹， 对所述数字信号进行乘法解调方法为相敏解调法，采用陀螺振动信号公式（1）与参考信号和相乘，进行电极信号的解 调， 2 3 4 5 谐振子振型与参考信号的同相部分和正交部分分别在x、y上的分量为：、、、， 通过信号滤波器滤除二倍频的信号成分方法为：根据公式2345,通过滤波滤掉二倍频信号后得到 6 7 8 9， 两个电极输出的正弦波的幅值和相位根据10111213获得 10 11 12 13。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国船舶重工集团公司第七0七研究所 基于IIR滤波的半球谐振陀螺正弦波幅度相位检测方法

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