光纖陀螺調制解調方法、系統、非本征調制方法以及裝置的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種光纖陀螺調制解調方法、系統、非本征調制方法以及裝置，所述非本征調制方法包括建立2nτ調制周期對應的調制函數模型，根據建立的式調制函數模型對光纖陀螺儀的光波在2nτ調制周期內進行電壓調制，并將對應的調制電壓施加至Y波導，使Y波導產生與當前調制電壓對應的調制相位差。所述調制解調方法包括：以上述非本征調制方法對光纖陀螺儀的光源在2nτ調制周期內進行電壓調制；分別對每一調制周期內的正負半周期內到達探測器的光功率進行采樣，從而得到奇偶采樣值；根據每一調制周期內的奇偶采樣值獲得該周期內的奇偶采樣值的差值，以解算該解調信號得到光纖環旋轉引起的相位差及旋轉角速度信息。
【專利說明】
光纖陀螺調制解調方法、系統、非本征調制方法從及裝置
技術領域
[0001] 本發明設及光纖巧螺技術領域，特別設及一種光纖巧螺的非本征調制方法、非本 征調制裝置、光纖巧螺調制解調方法W及系統。
【背景技術】
[0002] 光纖巧螺儀是W光纖線圈為基礎的敏感元件，由光源發射出的光波朝兩個方向沿 光纖傳播。光纖巧螺儀與傳統的機械巧螺儀相比，優點是全固態，沒有旋轉部件和摩擦部 件，壽命長，動態范圍大，瞬時啟動，結構簡單，尺寸小，重量輕。與激光巧螺儀相比，光纖巧 螺儀沒有閉鎖問題，也不用在石英塊精密加工出光路，成本低。
[0003] 國外研究光纖巧螺儀時間較早，其研制生產水平也較高，早在上世紀末，W美國為 首的西方發達國家就研制生產了精度達1(T4量級的高精度光纖巧螺儀。我國研制光纖巧螺 儀比國外晚，其水平也與國外存在很大差距。隨著近幾年國家對光纖巧螺行業的高度重視， 我國光纖巧螺行業有了很大的進步，而且已經能夠研制生產中低精度水平光纖巧螺儀，并 開始投入了軍用和民用市場。
[0004] 目前，本征方波調制(我們也稱為二態調制）和本征四態調制是光纖巧螺的主流。 在各自調制態內進行多次采樣取平均，然后將采樣均值進行相減得到解調信號（四態調制 將四個采樣均值進行兩兩相減再取平均），根據光纖巧螺原理從解調信號中提取旋轉角速 度信息進行輸出，同時通過D/A轉換實現對光路的閉環控制。上述算法中，采樣均值是在調 制態內進行，通過盡可能多的多次采樣，使得采樣值盡可能接近真值，采樣次數越多，采樣 均值就越準確，有利于提高巧螺精度。然而對于本征調制來說，調制態的持續時間為光纖環 的渡越時間，若要在該時間內增加采樣次數，就要增加 A/D的采樣頻率及帶寬，運樣一方面 增加了器件成本，另一方面增加了器件的設計難度，當器件采樣頻率達到一定程度，勢必很 難再提高采樣頻率。
[0005] 關于本征調制下光纖巧螺解調原理分析：
[0006] 方波調制下到達探測器光功率可用下式表達：
[0007]
.................(1)
[000引式中：Po為光纖巧螺絕對靜止且不調制時（O S = 0，Om=0)到達探測器的光功率； 05為旋轉引起的相位差。&與光源光功率及光纖巧螺整個光路的損耗大小息息相關。
[0009]式中：Om為：
[00^0]
貸)'
[OOW 式中：(60為方波調制幅度，T為光纖環的渡越時間（光波在光纖環中傳輸一周的時 間）。
[0012]經過W上方波調制，可分別對正負調制的半周期內采樣，得到光纖巧螺的奇偶采 樣值：
[0013]
I. (3.)
[0014] 奇偶采樣值相減得：
[0015] A P = P--P+ = P〇sin巫OSin巫S..............................(4)
[0016] 方波調制幅度一旦確定即為定值，因此當光源功率和光路損耗不變的情況下 PosinOo為常數項，可用A表示。另一方面，當Os為小量時，有SinOS= Os,于是奇偶采樣的 差值為：
[0017] AP=A 巫 S..............................巧）
[0018] 由巧)式可知，方波調制下奇偶采樣的差值與旋轉引起的相位差成正比，可W作為 旋轉角速率輸出，同時通過閉環控制將總相位差伺服控制的零附近。閉環控制后奇偶采樣 值為：
[0019]
..................................................................... (6)
[0020] 式中：〇:為閉環反饋相位，其滿足：
[0021] 巫 f =-巫 S..............................(7)
[0022] 為了獲得準確的奇偶采樣值，就要采樣多次采樣取平均的方法W增加采樣數據的 數據量，運就取決于采樣頻率和采樣時間。
[0023] 關于本征方波調制的實現原理：
[0024] 本征方波調制是通過在Y波導調制器的電極上引入本征方波波形利用晶體的壓電 效應實現的。Y波導就是由妮酸裡晶體制成的，該晶體上施加電壓時通過它的光波就會產生 相位差。相位差與電壓大小成正比。
[0025] 如圖1所示的光纖巧螺光路結構，光源發出的光波經過Y波導時被調制信號調制一 次，經過光纖環傳輸后返回Y波導時再次被調制（同時對后續的光波進行第一次調制），兩次 調制的時間間隔為光纖環傳輸光波時間，即渡越時間。由于兩次調制時兩束光波的傳輸通 道發生了交換，因此，真正引入光路中的相位差為兩次調制相位差的差值（W下簡稱為調制 相位）。即調制相位為調制電壓波形W光纖環渡越時間為步長的一階差分。根據運一原理可 W得到方波調制的實現為在Y波導上施加如下調制波形：
[0026] .......................(8)
[0027]
[002引 .…'.....'...'..,....'..(9)
[0029] 式中Oa和Ob分別為Y波導施加電壓Va和Vb所產生的相位差。該種調制稱為本征方 波調制(見圖2)。
【發明內容】
[0030] 針對上述現有技術的不足，本發明所要解決的技術問題是:提供一種在每一調制 周期內相同的采樣頻率下，能夠增加奇偶采樣的次數的光纖巧螺的非本征調制方法。
[0031] 為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種光纖巧螺的非本 征調制方法，包括：
[0032] 建立化T調制周期對應的調制函數模型：
[0033] 。）式
[0034]
[0035] .(2):式，
[0036] 其中，Va為調制電壓初始值，Vo為調制電壓步長，j為1到化內的自然數，n為本征調 制周期的倍數，n為大于1的整數；
[0037] 根據建立的（1)式調制函數模型對光纖巧螺儀的光波在化T調制周期內進行電壓 調制，并將對應的調制電壓施加至Y波導，使Y波導產生與當前調制電壓對應的調制相位差
從而使得方波調制的每個調制狀態持續時間相比 本征方波調制擴大了 n倍；
[0038] 或者根據建立的（2)式調制函數模型對光纖巧螺儀的光波在化T調制周期內進行 電壓調制，并將對應的調制電壓施加至Y波導，使Y波導與當前調制電壓對應的調制相位差
從而使得方波調制的每個調制狀態持續時間相比 本征方波調制擴大了 n倍。
[0039] 為解決上述技術問題，本發明采用的另一個技術方案是:提供一種光纖巧螺的非 本征調制裝置，包括：
[0040] 調制函數模型建立模塊，用于建立化T調制周期對應的調制函數模型：
[0041] (1) 武，
[0042]
[0043] (2) 式，
[0044] 其中，Va為調制電壓初始值，Vo為調制電壓步長，j為巧Ij化內的自然數，n為本征調 制周期的倍數，n為大于1的整數；
[0045] 調制電壓施加模塊，用于根據建立的（1)式調制函數模型對光纖巧螺儀的光波在 2nT調制周期內進行電壓調制，并將對應的調制電壓施加至Y波導;或者用于根據建立的（2) 式調制函數模型對光纖巧螺儀的光波在化T調制周期內進行電壓調制，并將對應的調制電 壓施加至Y波導；
[0046] 相位調制模塊，用于使Y波導根據調制電壓施加模塊中的（1)式調制函數模型施加 調制電壓時，產生與當前調制電壓對應的調制相位I
從而 使得方波調制的每個調制狀態持續時間擴大了 n倍;或者用于使Y波導根據調制電壓施加模 塊中的（2)式調制函數模型施加調制電壓時，產生與當前調制電壓對應的調制相位差
從而使得方波調制的每個調制狀態持續時間擴大 了 n倍。
[0047] 為解決上述技術問題，本發明采用的又一個技術方案是:提供一種光纖巧螺的調 制解調方法，包括W下步驟：
[004引S81、W上述權利要求1或2或3的方式對光纖巧螺儀的光波在化T調制周期內進行 電壓調制；
[0049] S82、分別對每一調制周期內的正負半周期內到達探測器的光功率進行采樣，從而 得到奇偶采樣值；
[0050] S83、根據每一調制周期內的奇偶采樣值獲得該周期內的奇偶采樣值的差值，W解 算該解調信號得到光纖環旋轉引起的相位差及旋轉角速度信息。
[0051 ] 進一步的，在S81步驟中，WV化虹的調制幅度在化T調制周期進行調制；
[0052] 在S83步驟中，包括W下子步驟：
[0053] S831、根據每一調制周期內的奇偶采樣值獲得該周期內的奇偶采樣值的差值W及 該周期內的奇偶采樣值的和值；
[0054] S832、將所述奇偶采樣值的差值和所述奇偶采樣值的和值相比，將此比值作為解 調信號，通過解算該解調信號得到光纖環旋轉引起的相位差及旋轉角速度信息。
[0055] 為解決上述技術問題，本發明采用的又一個技術方案是:提供一種光纖巧螺調制 解調系統，包括：
[0056] 如權利要求4至6中任一項權利要求所述的非本征調制裝置，用于對光纖巧螺儀的 光波在化T調制周期內進行電壓調制；
[0057] 奇偶采樣模塊，用于分別對每一調制周期內的正負半周期內到達探測器的光功率 進行采樣，從而得到奇偶采樣值；
[005引解算模塊，用于根據每一調制周期內的奇偶采樣值獲得該周期內的奇偶采樣值的 差值，W解算該解調信號得到光纖環旋轉引起的相位差及旋轉角速度信息。
[0化9]進一步的，還包括：
[0060]差值求取子模塊，用于根據每一調制周期內的奇偶采樣值獲得該周期內的奇偶采 樣值的差值；
[0061 ]和值求取子模塊，用于根據每一調制周期內的奇偶采樣值獲得該周期內的奇偶采 樣值的和值；
[0062]比值子模塊，用于將所述奇偶采樣值的差值和所述奇偶采樣值的和值相比，將此 比值作為解調信號；
[0063] 所述解算子模塊，還用于通過解算該解調信號得到光纖環旋轉引起的相位差及旋 轉角速度信息。
[0064] 上述光纖巧螺調制解調方法、系統、非本征調制方法W及裝置，僅需要在光纖巧螺 的調制程序中寫入上述調制函數模型，即可在對應的化T周期內進行相位調制，使得每個調 制狀態的持續時間擴大了 n倍，增大了調制周期的時間，使得在不改變原有采樣頻率、不增 加帶寬的情況下增加每一調制周期的采樣頻率。上述調制解調方法及系統，因采用上述非 本征調制方法，可W將調制周期延長至化T，擴大了每一個調制周期的時間，從而增加了在 每一周期內不增加采樣頻率的情況下，增加采樣次數，從而能夠更精確得到光纖巧螺的輸 出，有利于提高光纖巧螺精度。
【附圖說明】
[0065] 為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可W 根據運些附圖獲得其他的附圖。
[0066] 圖1是本發明光纖巧螺光路結構框圖。
[0067] 圖2是采用周期的方波調制圖。
[0068] 圖3是本發明光纖巧螺的非本征調制方法第一實施例的流程圖。
[0069] 圖4是本發明光纖巧螺的非本征調制方法第二實施例的流程圖。
[0070] 圖5是采用4t周期的方波調制圖。
[0071 ]圖6是本發明光纖巧螺的調制解調方法一實施例的流程圖。
【具體實施方式】
[0072] 下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于 本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0073] 請參見圖3,圖3是本發明光纖巧螺的非本征調制方法第一實施例的流程圖。本第 一實施例中的光纖巧螺的非本征調制方法包括W下步驟：
[0074] Sl、建立化T調制周期對應的調制函數模型： 「00751
(1)式，
[0076] 其中，Va為調制電壓初始值，Vo為調制電壓步長，j為巧Ij化內的自然數，n為本征調 制周期的倍數，n為大于1的整數；
[0077] 本方案中，電壓步長Vo通過人為進行預置，根據不同實施例的需求進行設置，
[0078] 本實施例中，該調制函數的建立可W在光纖巧螺出廠之前建立，W使得用戶購買 之后就能夠通過該化T調制周期進行調制。在其他的實施例中，用戶也可在購買光纖巧螺之 后，自己建立，即在光纖巧螺內的忍片調制程序內寫入該調制函數即可。通過本調制函數模 型，可W將原有的調制周期擴大了n倍，調制周期的擴大，使得在化T內，即使W原有的采 樣頻率采樣，亦可增加每一調制周期采樣的次數，采樣次數越多，采樣均值就越準確，巧螺 精度就越高。
[0079] S2、根據建立的式調制函數模型對光纖巧螺儀的光波在化T調制周期內進行電壓 調制，并將對應的調制電壓施加至Y波導，使Y波導產生與當前調制電壓對應的調制相位差
其中，O 0與調制電壓步長Vo相對應，從而使得方波 調制的每個調制狀態持續時間擴大了 n倍。該調制相位函數與上述調制函數模型相對應，當 Y波導調制器(簡稱Y波導)接收到施加的調制電壓時，通過該調制相位函數得到對應的半周 期內的相應的人為調制相位差，進而對光波進行人為調制，W在后續的解調過程中得到光 纖旋轉方向等參數。
[00?。1 //h山小心取Wt一人一姑拖+宙；田蟲,1品息性rmijr一"M 口了麻二七 2)式，調制 相位函數則為與該模型相對應的。
[0081] 本實施例中，Y波導在每接收一次由調制電壓施加模塊依上述調制函數模型的調 制規則進行調制的調制電壓時，Y波導則產生一個與其對應的調制相位差。光波通過禪合器 由光纖環的一端進入，當持續一個T時間后，光波從光纖環的另一端出來，此時第二個T時間 施加的調制電壓W遞增1倍的方式施加另一個調制電壓，將該第二個調制電壓減去第一個 調制調壓得到調制電壓步長Vo,該Vo對應的人為調制相位差O 0，Y波導則將該O 0加入到光 波中。
[0082] 本發明實施方式，僅需要在光纖巧螺的調制程序中寫入上述調制函數模型，即可 在對應的化T周期內進行相位調制，使得每個調制狀態的持續時間擴大了 n倍，增大了調制 周期的時間，使得在不改變原有采樣頻率、不增加帶寬的情況下增加每一調制周期的采樣 頻率。
[0083] 請參見圖4,圖4是本發明光纖巧螺的非本征調制方法第二實施例的流程圖。本實 施例的光纖巧螺的非本征調制方法包括：
[0084] S301、預設調制步長Vo;
[00化]S302、預設調制電壓初始值Va;
[00化]S303、預先建立化T調制周期對應的調制函數模型：
[0087]
其中，Va為調制電壓初始值，Vo為調制電壓步長，j為1到化內的自然數，n為本征調制周期 的倍數，n為大于1的整數；
[0088] S301、S302、S303步驟的順序可任意調換。
[0089] S304、獲取當前存儲的調制電壓值；
[0090] S305、判斷獲取到的調制電壓值是否為調制電壓初始值Va;
[0091] S306、若為調制電壓初始值Va，則利用調制函數模型
[0092]
在（j-1) T《t< j T，1《j《n+1內的Ot全(n+1) T的多個渡越時間中，在當前獲取劍的調制 電壓值的基礎上^￥曰+0'-1八〇，1《_1《11+1的方式中每次^遞增1倍￥〇的方式產生對應的調 制電壓，并將當前產生的調制電壓值進行存儲W替代前一次的調制電壓值;并將對應的調 制電壓施加至Y波導，使Y波導通過調制相位函！產 生Ot至nT的多個渡越時間中分別對應的調制相位+ O 0;
[0093] S307、累加調制電壓的變化次數；
[0094] S308、若判斷得到獲取到的調制電壓值不為調制電壓初始值Va,則判斷調制電壓 的變化次數是否小于n次，若小于n次，則轉入S306步驟，W當前獲取到的調制電壓值為基 礎，在當前獲取到的調制電壓值的基礎上^￥曰+〇'-1)￥〇，1刮《11+1的方式中每次遞增1倍￥〇 的方式產生新的調制電壓并進行存儲，W替換之前存儲的調制電壓值，并累加調制電壓的 變化次數;若大于等于n次，則進入S309步驟；
[00M] S309、判斷調制電壓的變化次數是否等于化-1，若等于化-1次，則進入S312步驟； 若不等于化-1，則進入S310步驟；
[0096] S310、若判斷調制電壓的變化次數大于等于n次且不等于化-1，則利用（1)式調制 函數模型：
[0097]
在（j-1)T《t< jT，n+2《j《2n內的（n+1)譯2nT的多個渡越時間中，在當前獲取到的 調制電壓值基礎上W化+(化+l-j)V〇方式中每次W遞減1倍Vo的方式產生對應的調制電壓并 存儲此次產生的調制電壓值，Pi替梅此前的調制由圧值，并檐對脈的調制電壓施加至Y波 導，使Y波導通過調制相位函數
產生(n+l)T至化T的 多個渡越時間中分別對應的調制相位-(60;
[0098] S311、累加調制電壓的變化次數，轉入S309步驟；
[0099] S312、將當前累計次數清零，并將當前存儲的調制電壓值減去1倍Vo后轉入S304步 驟。
[0100] 本發明實施例，預存的調制電壓初始值Va作為調制電壓的基礎值，該調制電壓初 始值可W人為設置，在光纖巧螺一旦開始使用，即一旦開始對光纖巧螺儀進行調制后，則首 先利用該初始電壓值進行調制，當調制時間到達光纖環渡越時間后，在當前調制電壓值的 基礎上每次W遞增1倍Vo的方式進行調制，每個調制電壓的調制時間均為光纖環的渡越時 間，直至判斷得到前半周期調制完成，在進行后半周期調制時，則在當前調制電壓值的基礎 上每遞減一倍Vo的方式進行調制，每個調制電壓的調制時間也均為光纖環的渡越時間，直 到后半周期調制完成。存儲模塊中實時存儲當前次施加的調制電壓值，通過獲取存儲的當 前調制電壓值來判斷即將開始調制的半周期，W此按照調制函數模型的規則進行調制，使 得方波調制每個調制狀態持續時間擴大了 n倍，增大調制周期，從而實現在不增加帶寬和調 制頻率的情況下，增加每一次調制周期的采樣次數，使光纖巧螺輸出的值更精準。
[0101] 可理解的，在不同的實施例中，還可W直接通過判斷累加或累計模塊（例如計數 器）累計的當前次數來判斷應該按照前半周期或者是后半周期進行電壓調制，例如在步驟 304中，直接判斷累加模塊當前的累加次數，當每一周期開始前，累加模塊的值為0,即沒有 進行累加或者已清零，那么則將獲取到的當前調制電壓值直接施加至Y波導上進行調制。
[0102] 作為本發明的第=個實施例，本發明的光纖巧螺的非本征調制方法包括W下步 驟：
[0103] S401、預設調制電壓初始值Va;
[0104] S402、預設調制步長VoW及步驟；
[01化]S403、預先建立化T調制周期對應的調制函數模型：
[0106]
， 其中，Va為調制電壓初始值，Vo為調制電壓步長，j為1到化內的自然數，n為本征調制周期 的倍數，n為大于1的整數；
[0107] S401、S402、S403步驟的順序可任意調換。
[0108] S404、獲取當前存儲的調制電壓值；
[0109 ] S405、判斷獲取到的調制電壓值是否為調制電壓初始值Va;
[0110] S406、若為調制電壓初始值Va,則利用(2)式調制函數模型
[0111]
在〇-1)1《*^1，1《_]'《11+1內的〇1至(11+1)1的多個渡越時間中，
[0112] 在當前獲取到的調制電壓值的基礎上W化-(j-l)V〇，l《j《n+l的方式中每次W遞 減1倍Vo的方式產生對應的調審帷壓，并將當前產生的調審帷壓值進行存儲化替代前一次的調制電 壓值;并將對應的調制電壓施加至Y波導，使Y波導通過調制相位函i 產生Ot至nT的多個渡越時間中分別對應的調制相位-O 0;
[0113] S407、累加當前施加調制電壓的變化次數；
[0114] S408、若判斷得到獲取到的調制電壓值不為調制電壓初始值Va,則判斷調制電壓 的變化次數是否小于n次，若小于n次，則轉入S406步驟，W當前獲取到的調制電壓值為基 礎，在當前獲取到的調制電壓值的基礎上^￥曰-〇'-1)￥〇，1刮《11+1的方式中每次遞減1倍￥〇 的方式產生新的調制電壓并進行存儲，W替換之前存儲的調制電壓值，并繼續累加調制電 壓的變化次數;若大于等于n次，則進入S409步驟；
[0115] S409、判斷調制電壓的變化次數是否等于化-1次，若等于化-1次，則轉入S412步 驟，若不等于化-1次，則進入S410步驟；
[0116] S410、若判斷得到當前獲取到的調制電壓值大于等于n次且不等于化-1，則利用 (2)式調制函數模型：
[0117] 在(j-1) T《t< jT，n巧《j《化內的(n+1) T至化T的多個渡越時間中，在當前獲取到的調 審IJ電壓值基礎上W化-(化+l-j)V巧式中每次W遞增1倍Vo的方式產生對應的調制電壓并存 儲此次產生的調制電壓值，W替換此前的調制電壓值;并將對應的調制電壓施加至Y波導， 使Y波導通過調制相位函I
產生(n+l)T至化T的多個 渡越時間中分別對應的調制相位+ O 0;
[011引 S411、累加調制電壓的變化次數，轉入S409步驟；
[0119] S412、將當前累加的調制電壓變化次數清零，并將當前存儲的調制電壓值加上1倍 Vo后轉入S404步驟。
[0120] 本發明實施例方法步驟是相對于(2)式調制函數模型進行的，本實施例與第二實 施例實現的功能相似，此處不再一一寶述。
[0121] 本發明的光纖巧螺的非本征調制方法，請參見圖5,具體結合實例，本具體實施例 調制周期為例，W第二實施例為模型進行說明。
[0122] 在第二實施例中，（1)式調制函數模型如下：
[0123 ，
[0124
[0125
[0126] 4T = 2nT =巧2T，n = 2,那么，當j = l時，在0《t<lT的第一個渡越時間內，獲取當 前調制電壓，第一個渡越時間即為電壓初始值Va:判斷當前調制電壓值是否為初始值;結果 為真，
[0127] Vo =則按照V( 1) = Va+( j-1 )Vo計算當前調制電壓值，此時j = 1，則有八1)=￥3+〇'- 1八3+0￥〇 = ￥3,0《*<11;第一個調制電壓施加后存儲該第一個調制電壓￥3，^替代此前存 儲的調制電壓初始值Va;
[01%] 在第二個T時間，j = 2，T《t<2T，在第二個調制電壓施加之前，獲取當前調制電壓 值等于電壓初始值，則按照v( 2) = Va+( j-1) Vo計算當前調制電壓值，此時j = 2，則有V( 2)= Va+ ( j -1 ) Vo = Va+1 Vo，在1 T《t < 2 T時間內施加的調制電壓則為Va+1 Vo，將該調制電壓值進行 存儲，W替代之前的Va;并且累加調制電壓的變化次數，該次累加后的變化次數為1次。
[0129]在第S個T時間，j = 3，《t < 3 T，在第S個調制電壓施加之前，獲取當前調制電 壓值不等于電壓初始值，則判斷調制電壓變化次數，變化次數為I次，小于n(n為2)則按照V (3)=Va+(j-l)Vo計算當前調制電壓值，此時j = 3,則有V(3)=Va+(j-l)V〇 = Va+2V〇,那么在2 T《t<3T時間內施加的調制電壓則為Va+2V〇,將該調制電壓值進行存儲，W替代之前的Va+ IVo;并且累加調制電壓的變化次數，該次累加后的變化次數為2次。
[0130] 在第四個T時間，^' = 4,31《1：<41，在第四個調制電壓施加之前，獲取當前調制電 壓值不等于電壓初始值，則判斷調制電壓變化次數，變化次數為2次，等于n(n為2)，但小于 化-1即小于3，則按照V (4) = Va+ (化+1 - j) Vo計算當前調制電壓值，此時j = 4，n = 2，代入計 算得到V(4)=Va+lVo,將該調制電壓值進行存儲，W替代之前的Va+2Vo;并且累加調制電壓 的變化次數，該次累加后的變化次數為3次，本周期調制完成。
[0131] 調制電壓的變化次數為3次，等于化-1，對累計模塊清零，并將當前存儲的調制電 壓值減去1倍Vo,或者直接將當前存儲的調制電壓值更改為電壓初始值VaW便下一個周期調 制。
[0132] 由上述實例可知，引入的光路調制相位仍為方波，但周期擴大了一倍。運就增加了 奇偶采樣的采樣時間，提升了采樣的數據量，提高了采樣精度，減小了量化噪聲，有利于提 高光纖巧螺的精度。
[0133] 本發明還公開了一種光纖巧螺的非本征調制裝置，包括：
[0134] 調制函數模型建立模塊，用于建立化T調制周期對應的調制函數模型：
[0135]
(.1)式，
[C
[C ( 2.)式，
[013引其中，Va為調制電壓初始值，Vo為調制電壓步長，j為巧Ij化內的自然數，n為本征調 制周期的倍數，n為大于1的整數；
[0139] 調制電壓施加模塊，用于根據建立的（1)式調制函數模型對光纖巧螺儀的光波在 2nT調制周期內進行電壓調制，并將對應的調制電壓施加至Y波導;或者用于根據建立的（2) 式調制函數模型對光纖巧螺儀的光波在化T調制周期內進行電壓調制，并將對應的調制電 壓施加至Y波導；
[0140] 相位調制模塊，用于使Y波導根據調制電壓施加模塊根據（1)式調制函數模型施加 調制電壓時，產生與當前調制電壓對應的調制相位差
， 從而使得方波調制的每個調制狀態持續時間擴大了 n倍;或者用于使Y波導根據調制電壓施 加模塊根據(2)式調制函數模型施加調制電壓時，產生與當前調制電壓對應的調制相位差
，從而使得方波調制的每個調制狀態持續時間擴大 了 n倍。
[0141] 具體的，與（I)式調制函數相對應的，本方波調制裝置還包括：
[0142] 第一預設模塊，用于預設調制步長Vo;
[0143] 第二預設模塊，用于預設調制電壓初始值Va;
[0144] 存儲模塊，用于實時存儲當前調制的調制電壓值；
[0145] 所述化T周期電壓調制模塊包括：
[0146] 獲取子模塊，用于獲取存儲模塊中當前存儲的調制電壓值；
[0147] 第一判斷子模塊，用于判斷獲取到的調制電壓值是否為調制電壓初始值Va;
[0148] 調制電壓施加子模塊，用于當第一判斷子模塊判斷得到獲取到的調制電壓值為調 制電壓初始值Va時，利用（1)式調制函數模型
[0149]
在〇.- 1) T《t< j T，1《j《n+1內的0T至(n+1) T的多個渡越時間中，在當前獲取到的調制電壓值的 基礎上W化+(j-l)Vo，l《j《n+l的方式中每次W遞增1倍Vo的方式產生對應的調制電壓，并 將當前產生的調制電壓值進行存儲W替代前一次的調制電壓值;并將對應的調制電壓施加 至Y波導，使Y波導通過調制相位函數
K生Ot至nT的 多個渡越時間中分別對應的調制相位+(60;所述存儲模塊，還用于存儲當前產生的調制電 壓值W替代前一次的調制電壓值；
[0150] 累計子模塊，用于累加當前施加的調制電壓的變化次數；
[0151] 第二判斷子模塊，用于當第一判斷子模塊判斷得到所述獲取到的調制電壓值不為 調制電壓初始值Va,則判斷當前累加的施加調制電壓的變化次數是否小于n次；
[0152] 所述調制電壓施加子模塊，還用于當第二判斷子模塊判斷得到當前累計的施加調 制電壓的變化次數小于n時，W當前獲取到的調制電壓值為基礎，在當前獲取到的調制電壓 值的基礎上W化+(j-1) Vo，1《j《n+1的方式中每次遞增1倍Vo的方式產生新的調制電壓并 進行存儲，W替換貼紙前存儲的調制電壓值；
[0153] 所述第=判斷子模塊，還用于當所述第二判斷子模塊判斷得到所述累加的施加調 制電壓的變化次數大于等于n次時，判斷當前累加的調制電壓的變化次數是否等于2n-l次；
[0154] 所述調制電壓施加子模塊，還用于當所述第=判斷子模塊判斷得到當前累加的調 制電壓的變化次數大于等于n且不等于2n-l次時，利用（1 )式調制函數模型
T，n+2《j《化內的（n+1) T至化T的多個渡越時間中，在當前獲取到的調制電壓值基礎上W 化+(化+l-j)V巧式中每次W遞減1倍Vo的方式產生對應的調制電壓并存儲此次產生的調制 電壓值，W替換此前的調制電壓值;并將對應的調制電壓施加至Y波導，使Y波導通過調制相 位函I
^生nT至化T的多個渡越時間中分別對應的 調制相位0;
[0155] 清零模塊，用于當所述第=判斷得到當前累計的施加調制電壓值的變化次數等于 化-1次時，對累計模塊清零；
[0156] 初始電壓值初始模塊，用于當清零模塊清零后，將當前存儲的調制電壓值初始為 調制電壓初始值，W開始下一調制周期。
[0157] 作為又一種實施例，本實施例與(2)式調制函數模型相關，本實施例非本征調制裝 置包括：
[0158] 第一預設模塊，用于預設調制步長Vo;
[0159] 第二預設模塊，用于預設調制電壓初始值Va;
[0160] 存儲模塊，用于實時存儲當前調制的調制電壓值；
[0161] 本實施例的化T周期電壓調制模塊包括：
[0162] 獲取子模塊，用于獲取存儲模塊中當前存儲的調制電壓值；
[0163] 第一判斷子模塊，用于判斷獲取到的調制電壓值是否為調制電壓初始值Va;
[0164] 調制電壓施加子模塊，用于當第一判斷子模塊判斷得到獲取到的調制電壓值為調 制電壓巧始值V。時，刺巧（1 )擊調制巧掛檀巧
[01 化]
在〇-- 1) T《t< j T，1《j《n+1內的0T至(n+1) T的多個渡越時間中，在當前獲取到的調制電壓值的 基礎上W化-(j-l)Vo，l《j《n+l的方式中每次遞減1倍Vo的方式產生對應的調制電壓，并將 當前產生的調制電壓值進行存儲巧仲前一地的謂曲陸圧估.化悠村的調制電壓施加至
Y波導，使Y波導通過調制相位函勤 一生Ot至nT的多 個渡越時間中分別對應的調制相位-(60;所述存儲模塊，還用于存儲當前產生的調制電壓 值W替代前一次的調制電壓值；
[0166] 累計子模塊，用于累加當前施加的調制電壓的變化次數；
[0167] 第二判斷子模塊，用于當第一判斷子模塊判斷得到所述獲取到的調制電壓值不為 調制電壓初始值Va,則判斷當前累加的施加調制電壓的變化次數是否小于n次；
[0168] 所述調制電壓施加子模塊，還用于當第二判斷子模塊判斷得到當前累計的施加調 制電壓的變化次數小于n次時，W當前獲取到的調制電壓值為基礎，在當前獲取到的調制電 壓值的基礎上^￥曰-〇'-1)￥〇，1《_1《11+1的方式中每次遞減1倍￥〇的方式產生新的調制電壓 并進行存儲，W替換之前存儲的調制電壓值；
[0169] 所述第=判斷子模塊，還用于當所述第二判斷子模塊判斷得到所述累加的施加調 制電壓的變化次數大于等于n次時，判斷當前累加的調制電壓的變化次數是否等于2n-l次；
[0170] 所述調制電壓施加子模塊，還用于當所述第=判斷子模塊判斷得到當前累加的調 制電壓的變化次數大于等于n次且不等于化-1次時，利用(2)式調制函數模型
[0171]
在〇- 1) T《t< jT，n+2《j《化內的（n+1) T至化T的多個渡越時間中，在當前獲取到的調制電壓值 基礎上W化-(化+l-j)Vo方式中每次遞增1倍Vo的方式產生對應的調制電壓并存儲此次產生 的調制電壓值，W替換此前的調制電壓值;并將對應的調制電壓施加至Y波導，使Y波導通過 調制相位函1
e生DT至化T的多個渡越時間中分別 對應的調制相位+(60;
[0172] 清零模塊，用于當所述第=判斷得到當前累計的施加調制電壓值的變化次數等于 化-1次時，對累計模塊清零；
[0173] 初始電壓值初始模塊，用于當清零模塊清零后，將當前存儲的調制電壓值初始為 調制電壓初始值，W開始下一調制周期。
[0174] 本發明還公開了一種光纖巧螺的調制解調方法，請參見圖6,所述光纖巧螺的調制 解調方法包括W下步驟：
[0175] S81、W上述非本征調制方法對光纖巧螺儀的光源在化T調制周期內進行電壓調 制；
[0176] S82、分別對每一調制周期內的正負半周期內到達探測器的光功率進行采樣，從而 得到奇偶采樣值；
[0177] S83、根據每一調制周期內的奇偶采樣值獲得該周期內的奇偶采樣值的差值，W解 算該解調信號得到光纖環旋轉引起的相位差及旋轉角速度信息。
[0178] 作為其中一種實施方式，在S81中，WV化虹的調制幅度在化T調制周期進行調制；
[0179] 在步驟S83中，還包括W下子步驟：
[0180] S831、根據每一調制周期內的奇偶采樣值獲得該周期內的奇偶采樣值的差值W及 該周期內的奇偶采樣值的和值；
[0181] S832、將所述奇偶采樣值的差值和所述奇偶采樣值的和值相比，將此比值作為解 調信號，通過解算該解調信號得到光纖環旋轉引起的相位差及旋轉角速度信息。
[0182] 本發明還公開了一種光纖巧螺的調制解調系統，包括：
[0183] 上述的非本征調制裝置，用于對光纖巧螺儀的光源在化T調制周期內進行電壓調 制；
[0184] 奇偶采樣模塊，用于分別對每一調制周期內的正負半周期內到達探測器的光功率 進行采樣，從而得到奇偶采樣值；
[0185] 解算模塊，用于根據每一調制周期內的奇偶采樣值獲得該周期內的奇偶采樣值的 差值，W解算該解調信號得到光纖環旋轉引起的相位差及旋轉角速度信息。
[0186] 作為其中一種可選的實施方式，所述非本征調制裝置W V2+kJT的調制幅度在化T 調制周期進行調制，本系統還包括：
[0187] 差值求取子模塊，用于根據每一調制周期內的奇偶采樣值獲得該周期內的奇偶采 樣值的差值；
[0188] 和值求取子模塊，用于根據每一調制周期內的奇偶采樣值獲得該周期內的奇偶采 樣值的和值；
[0189] 比值子模塊，用于將所述奇偶采樣值的差值和所述奇偶采樣值的和值相比，將此 比值作為解調信號；
[0190] 所述解算子模塊，還用于通過解算該解調信號得到光纖環旋轉引起的相位差及旋 轉角速度信息。
[0191] 本發明的光纖巧螺儀的調制解調方法，因采用上述非本征調制方法，可W將調制 周期延長至化T，擴大了每一個調制周期的時間，從而增加了在每一周期內不增加采樣頻率 的情況下，增加采樣次數，從而能夠更精確得到光纖巧螺的輸出，有利于提高光纖巧螺精 度。
[0192] W上僅為本發明的實施方式，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明 說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術 領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。
【主權項】
1. 一種光纖陀螺的非本征調制方法，包括： 建立2ητ調制周期對應的調制函數模型：其中，Va為調制電壓初始值，V〇為調制電壓步長，j為1到2η內的自然數，η為本征調制周 期2τ的倍數，η為大于1的整數； 根據建立的（1)式調制函數模型對光纖陀螺儀的光波在2ητ調制周期內進行電壓調制， 并將對應的調制電壓施加至Υ波導，使Υ波導產生與當前調制電壓對應的調制相位差認而使得方波調制的每個調制狀態持續時間相比 本征方波調制擴大了η倍； 或者根據建立的（2)式調制函數模型對光纖陀螺儀的光波在2ητ調制周期內進行電壓 調制，并將對應的調制電壓施加至Υ波導，使Υ波導與當前調制電壓對應的調制相位差從而使得方波調制的每個調制狀態持續時間相比 本征方波調制擴大了η倍。2. 如權利要求1所述的光纖陀螺的非本征調制方法，其特征在于： 在根據建立的調制函數對光纖陀螺儀的光波在2ητ調制周期內進行電壓調制的步驟之 前，還包括預設調制步長V〇以及調制電壓初始值Va步驟； 在根據建立的調制函數對光纖陀螺儀的光波在2ητ調制周期內進行電壓調制的步驟 中，包括： 5304、 獲取當前存儲的調制電壓值； 5305、 判斷獲取到的調制電壓值是否為調制電壓初始值Va; 5306、 若為調制電壓初始值Va，則利用（1)式調制函數模型在（j-l)T彡彡j彡n+1內的Οτ至(η+1)τ的多個渡越時間中，在當前獲取到的調制 電壓值的基礎上以Va+(j-l)VQ，l彡j彡η+1的方式中每次以遞增1倍VQ的方式產生對應的調 制電壓，并將當前產生的調制電壓值進行存儲以替代前一次的調制電壓值;并將對應的調 制電壓施加至Y波導，使Y波導通過調制相位函數生〇τ至ητ的多個渡越時間中分別對應的調制相位+ Φ 〇; 5307、 累加調制電壓的變化次數； 5308、 若判斷得到獲取到的調制電壓值不為調制電壓初始值Va，則判斷調制電壓的變化 次數是否小于η次，若小于η次，則轉入S306步驟，以當前獲取到的調制電壓值為基礎，在當 前獲取到的調制電壓值的基礎上以Va+(j-l)Vo，l彡j彡η+1的方式中每次遞增1倍Vo的方式 產生新的調制電壓并進行存儲，以替換之前存儲的調制電壓值，并繼續累加調制電壓的變 化次數;若大于等于η次，則進入S309步驟； 5309、 判斷調制電壓的變化次數是否等于2η-1次，若等于2η-1次，則轉入S312步驟;若 不等于2η-1次，則進入S310步驟； 5310、 若判斷調制電壓的變化次數大于等于η次且小于2η-1次，則利用（1)式調制函數 模型在（j_ 1) τ彡t < jτ，η+2彡j彡2η內的（η+1) τ至2ητ的多個渡越時間中，在當前獲取到的 調制電壓值基礎上以Va+ (2η+1 -j) Vo方式中每次以遞減1倍Vo的方式產生對應的調制電壓并 存儲此次產生的調制電壓值，以替換此前的調制電壓值;并將對應的調制電壓施加至Y波 導，使Y波導通過調制相位函勠生ητ至2ητ的多個 渡越時間中分別對應的調制相位-Φ 〇; 5311、 累加調制電壓的變化次數，轉入S309步驟； 5312、 將調制電壓的變化次數清零，并將當前存儲的調制電壓值減去1倍Vo后轉入S304 步驟。3.如權利要求1所述的光纖陀螺的非本征調制方法，其特征在于： 在根據建立的調制函數光纖陀螺儀的光波在2ητ調制周期內進行電壓調制的步驟之 前，還包括預設調制步長Vo以及調制電壓初始值Va步驟； 在根據建立的調制函數光纖陀螺儀的光波在2ητ調制周期內進行電壓調制的步驟中， 包括： 5404、 獲取當前存儲的調制電壓值； 5405、 判斷獲取到的調制電壓值是否為調制電壓初始值Va; 5406、 若為調制電壓初始值Va，則利用(2)式調制函數模型在（j-1 X t < j τ，1 < j <n+l內的Οτ至(η+1) τ的多個渡越時間中， 在當前獲取到的調制電壓值的基礎上以￥&-(」-1)￥〇，1<衫11+1的方式中每次以遞減1倍 Vo的方式產生對應的調制電壓，并將當前產生的調制電壓值進行存儲以替代前一次的調制電壓值;并將對應的調制電壓施加至Y波導，使Y波導通過調制相位函i 產生〇τ至ητ的多個渡越時間中分別對應的調制相位-Φ 〇; 5407、 累加調制電壓的變化次數； 5408、 若判斷得到獲取到的調制電壓值不為調制電壓初始值Va，則判斷調制電壓的變化 次數是否小于η次，若小于η次，則轉入S406步驟，以當前獲取到的調制電壓值為基礎，在當 前獲取到的調制電壓值的基礎上以Va- (j -1) V〇，1彡j彡η+1的方式中每次遞減1倍V〇的方式 產生新的調制電壓并進行存儲，以替換之前存儲的調制電壓值，并繼續累加調制電壓的變 化次數;若大于等于η次，則進入S409步驟； 5409、 判斷調制電壓的變化次數是否等于2η-1次，若等于2η-1次，則轉入S412步驟;若 不等于2η-1次，則進入S410步驟； 5410、 若判斷調制電壓的變化次數大于等于η次且不等于2η-1，則利用（2)式調制函數 模型在（j_ 1) τ彡t < jτ，η+2彡j彡2η內的（η+1) τ至2ητ的多個渡越時間中，在當前獲取到的 調制電壓值基礎上以Va- (2η+1 -j) Vo方式中每次以遞增1倍Vo的方式產生對應的調制電壓并 存儲此次產生的調制電壓值，以替換此前的調制電壓值;并將對應的調制電壓施加至Y波 導，使Y波導通過調制相位函數：生ητ至2ητ的多個 渡越時間中分別對應的調制相位+ Φ 〇; 5411、 累加調制電壓的變化次數，轉入S409步驟； 5412、 將調制電壓的變化次數清零，并將當前存儲的調制電壓值加上1倍Vo后轉入S404 步驟。4. 一種光纖陀螺的非本征調制裝置，包括： 調制函數模型建立模塊，用于建立2ητ調制周期對應的調制函數模型： 其中，Va為調制電壓初始值，V〇為調制電壓步長，j為1到2η內的自然數，η為本征調制周 期2τ的倍數，η為大于1的整數； 調制電壓施加模塊，用于根據建立的（1)式調制函數模型對光纖陀螺儀的光波在2ητ調 制周期內進行電壓調制，并將對應的調制電壓施加至Υ波導；或者用于根據建立的（2)式調 制函數模型對光纖陀螺儀的光波在2ητ調制周期內進行電壓調制，并將對應的調制電壓施 加至Υ波導； 相位調制模塊，用于使Υ波導根據調制電壓施加模塊中的（1)式調制函數模型施加調制 電壓時，產生與當前調制電壓對應的調制相位差1從 而使得方波調制的每個調制狀態持續時間擴大了 η倍;或者用于使Υ波導根據調制電壓施加 模塊中的（2)式調制函數模型施加調制電壓時，產生與當前調制電壓對應的調制相位差 ，從而使得方波調制的每個調制狀態持續時間擴大 J η怡。5. 如權利要求4所述的光纖陀螺的非本征調制裝置，其特征在于，還包括： 第一預設模塊，用于預設調制步長Vo; 第二預設模塊，用于預設調制電壓初始值Va; 存儲模塊，用于實時存儲當前的調制電壓值； 2ητ周期電壓調制模塊包括： 獲取子模塊，用于獲取存儲模塊中當前存儲的調制電壓值； 第一判斷子模塊，用于判斷獲取到的調制電壓值是否為調制電壓初始值Va; 調制電壓施加子模塊，用于當第一判斷子模塊判斷得到獲取到的調制電壓值為調制電 壓初始值VJt，利用（1)式調制函數模型在（j-Ι) τ彡t< jτ，1彡j彡n+1的Οτ至(η+1) τ的多個渡越時間中，在當前獲取到的調制 電壓值的基礎上以Va+(j-l)Vo，l彡j彡η+1的方式中每次以遞增1倍Vo的方式產生對應的調 制電壓，并將當前產生的調制電壓值進行存儲以替代前一次的調制電壓值;并將對應的調 制電壓施加至Y波導，使Y波導通過調制相位函i所述存儲模塊，還用于存儲當前產生οτ至ητ的多個渡越時間中分別對應的調制相位+ Φ〇； 產生的調制電壓值以替代前一次的調制電壓值； 累計子模塊，用于累計調制電壓的變化次數； 第二判斷子模塊，用于當第一判斷子模塊判斷得到所述獲取到的調制電壓值不為調制 電壓初始值Va，則判斷當前調制電壓的變化次數是否小于η次； 所述調制電壓施加子模塊，還用于當第二判斷子模塊判斷得到當前累計的施加調制電 壓的變化次數小于η時，以當前獲取到的調制電壓值為基礎，在當前獲取到的調制電壓值的 基礎上以Va+(j-l)Vo，l彡j<n+l的方式中每次遞增1倍Vo的方式產生新的調制電壓并進行 存儲，以替換之前存儲的調制電壓值； 所述第三判斷子模塊，還用于當所述第二判斷子模塊判斷得到所述累加的施加調制電 壓的變化次數大于等于η次時，判斷當前累加的調制電壓的變化次數是否等于2n-l次； 所述調制電壓施加子模塊，還用于當所述第三判斷子模塊判斷得到當前累加的調制電 壓的變化次數大于等于η且不等于2n-l次時，利用（1)式調制函數模型在〇-1)1^^<扣，11+2彡」彡211內的（11+1)1至21^的多個渡越時間中，在當前獲取到的 調制電壓值基礎上以Va+ (2n+1 -j) Vo方式中每次以遞減1倍Vo的方式產生對應的調制電壓并 存儲此次產生的調制電壓值，以替換此前的調制電壓值;并將對應的調制電壓施加至Y波導，使Y波導通過調制相位函數 =生ητ至2ητ的多個 渡越時間中分別對應的調制相位-Q 〇; 清零模塊，用于當所述第三判斷得到當前累加的調制電壓值的變化次數等于2η-1次 時，對累計模塊清零； 初始電壓值初始模塊，用于當清零模塊清零后，將當前存儲的調制電壓值初始為調制 電壓初始值，以開始下一調制周期。6.如權利要求4所述的光纖陀螺的非本征調制裝置，其特征在于，還包括： 第一預設模塊，用于預設調制步長Vo; 第二預設模塊，用于預設調制電壓初始值Va; 存儲模塊，用于實時存儲當前調制的調制電壓值； 2ητ周期電壓調制模塊包括： 獲取子模塊，用于獲取存儲模塊中當前存儲的調制電壓值； 第一判斷子模塊，用于判斷獲取到的調制電壓值是否為調制電壓初始值Va; 調制電壓施加子模塊，用于當第一判斷子模塊判斷得到獲取到的調制電壓值為調制電 壓初始值VJt，利用（1)式調制函數模型在（j-l)T彡彡j彡n+1內的Οτ至(η+1)τ的多個渡越時間中，在當前獲取到的調制 電壓值的基礎上以Va- (j -1) Vo，1彡j彡η+1的方式中每次遞減1倍Vo的方式產生對應的調制 電壓，并將當前產生的調制電壓值進行存儲以替代前一次的調制電壓值;并將對應的調制 電壓施加至Y波導，使Y波導通過調制相位函數^生〇 τ至ητ的多個渡越時間中分別對應的調制相位-Φο;所述存儲模塊，還用于存儲當前產生的 調制電壓值以替代前一次的調制電壓值； 累計子模塊，用于累計調制電壓的變化次數； 第二判斷子模塊，用于當第一判斷子模塊判斷得到所述獲取到的調制電壓值不為調制 電壓初始值Va，則判斷當前累加的調制電壓變化次數是否小于η次； 所述調制電壓施加子模塊，還用于當第二判斷子模塊判斷得到當前累計的調制電壓變 化次數小于η時，以當前獲取到的調制電壓值為基礎，在當前獲取到的調制電壓值的基礎上 以Va- (j -1) Vo，1彡j彡η+1的方式中每次遞減1倍Vo的方式產生新的調制電壓并進行存儲，以 替換之前存儲的調制電壓值； 所述第三判斷子模塊，還用于當所述第二判斷子模塊判斷得到所述累加的調制電壓的 變化次數大于等于η次時，判斷當前累加的調制電壓的變化次數是否等于2n-l次； 所述調制電壓施加子模塊，還用于當所述第三判斷子模塊判斷得到當前累加的調制電 壓的變化次數大于等于η次且不等于2n-l次時，利用(2)式調制函數模型在（j-Ι) τ < t〈 j τ，n+2< j < 2n的(η+1) τ至2ητ的多個渡越時間中，在當前獲取到的調制 電壓值基礎上以Va-(2n+l-j)Vo方式中每次遞增1倍Vo的方式產生對應的調制電壓并存儲此 次產生的調制電壓值，以替換此前的調制電壓值;并將對應的調制電壓施加至Y波導，使Y波 導通過調制相位函數：生ητ至2ητ的多個渡越時間 中分別對應的調制相位+ Φ 〇; 清零模塊，用于當所述第三判斷得到當前累計的施加調制電壓值的變化次數等于2η_1 次時，對累計模塊清零； 初始電壓值初始模塊，用于當清零模塊清零后，將當前存儲的調制電壓值初始為調制 電壓初始值，以開始下一調制周期。7. -種光纖陀螺的調制解調方法，包括以下步驟： 581、 以上述權利要求1或2或3的方式對光纖陀螺儀的光波在2ητ調制周期內進行電壓 調制； 582、 分別對每一調制周期內的正負半周期內到達探測器的光功率進行采樣，從而得到 奇偶采樣值； 583、 根據每一調制周期內的奇偶采樣值獲得該周期內的奇偶采樣值的差值，以解算該 解調信號得到光纖環旋轉引起的相位差及旋轉角速度信息。8. 如權利要求7所述的光纖陀螺的調制解調方法，其特征在于，在S81步驟中，以V2+kJT 的調制幅度在2ητ調制周期進彳丁調制； 在S83步驟中，包括以下子步驟： 5831、 根據每一調制周期內的奇偶采樣值獲得該周期內的奇偶采樣值的差值以及該周 期內的奇偶采樣值的和值； 5832、 將所述奇偶采樣值的差值和所述奇偶采樣值的和值相比，將此比值作為解調信 號，通過解算該解調信號得到光纖環旋轉引起的相位差及旋轉角速度信息。9. 一種光纖陀螺調制解調系統，包括： 如權利要求4至6中任一項權利要求所述的非本征調制裝置，用于對光纖陀螺儀的光波 在2ητ調制周期內進行電壓調制； 奇偶采樣模塊，用于分別對每一調制周期內的正負半周期內到達探測器的光功率進行 采樣，從而得到奇偶采樣值； 解算模塊，用于根據每一調制周期內的奇偶采樣值獲得該周期內的奇偶采樣值的差 值，以解算該解調信號得到光纖環旋轉引起的相位差及旋轉角速度信息。10. 如權利要求9所述的光纖陀螺調制解調系統，其特征在于，還包括： 差值求取子模塊，用于根據每一調制周期內的奇偶采樣值獲得該周期內的奇偶采樣值 的差值； 和值求取子模塊，用于根據每一調制周期內的奇偶采樣值獲得該周期內的奇偶采樣值 的和值； 比值子模塊，用于將所述奇偶采樣值的差值和所述奇偶采樣值的和值相比，將此比值 作為解調信號； 所述解算子模塊，還用于通過解算該解調信號得到光纖環旋轉引起的相位差及旋轉角 速度信息。
【文檔編號】G01C19/72GK105953783SQ201610278280
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年4月29日
【發明人】李光輝
【申請人】重慶華渝電氣集團有限公司