1 国防科技大学 前沿交叉学科学院，湖南 长沙 410073
2 国防科技大学 南湖之光实验室，湖南 长沙 410073
对于雷达天线伺服跟踪这种高动态应用环境，传统的有限脉冲响应（Finite impulse response, FIR）低通滤波抖动解调引入的时间延迟会导致较大的跟踪误差。为了解决时间延迟问题，文中提出一种FIR滤波与抖动剥除相结合的测量方法，FIR实现具有时延的精确解调，抖动剥除对FIR延迟时间段进行精确补偿。抖动剥除基于相关抵消原理，通过Kalman滤波对陀螺抖动剥除增益因子进行动态跟踪，并对时延前后的抖动量进行实时计算。文中对无延时测量方法进行了激光陀螺实验测试，测试结果表明：该测量方法能够对FIR时延时间段的抖动量进行精确计算，抖动剥除精度优于0.5″，实现了陀螺无延迟测量。FIR滤波和抖动剥除相结合兼顾了激光陀螺的高精度和实时性，具有很好的应用前景。
激光陀螺 FIR滤波 抖动剥除 Kalman滤波 ring laser gyroscope FIR filtering dither stripping Kalman filter 红外与激光工程
2023, 52(11): 20230171
国防科学技术大学 光电科学与工程学院, 长沙 410073
去除激光陀螺输出信号中的抖动信号是机械抖动偏频激光陀螺(MDRLG)信号处理电路的主要工作之一。文章对LMS算法中误差因子响应特性对LMS自适应抖动剥除效果的影响进行了研究。为改善抖动剥除效果, 在自适应抖动剥除算法中引入了带通滤波器, 并采用基于FPGA的激光陀螺自适应抖动剥除系统对误差因子采用带通滤波时的静态性能和动态响应特性进行了测试。试验结果表明, 误差因子采用带通滤波时, LMS自适应抖动剥除的收敛速度和收敛精度都要优于差分运算, 并且二者具有相同的动态频率响应曲线。
激光陀螺 抖动剥除 自适应滤波 带通滤波器 ring laser gyro dither stripping adaptive filtering bandpass filter
国防科学技术大学光电学院， 湖南 长沙 410073
采用抖动剥除算法能够使二频机抖陀螺的输出信号达到零延时。现有的抖动剥除算法无一例外地采用外部参考信号进行剥除运算，外部参考信号的获取会增加系统的复杂度。为了使抖动剥除更加容易实现，提出了一种新的基于自锁相的抖动剥除方法，用陀螺本身来获取抖动信号，不再需要外部参考信号。这种方法硬件结构简单，同时实验结果证明其输出结果不差于采用外部参考的方法。该方法使二频机抖陀螺可以很方便地应用于实时控制领域。
信号处理 激光陀螺 抖动剥除 自适应滤波 自锁相
为了减小陀螺输出数据的时延，以满足机械抖动激光陀螺在快速跟踪中的应用，基于递归最小二乘(RLS)自适应滤波技术实现了激光陀螺抖动信号的剥除。首先对RLS自适应对消去抖算法进行了理论分析，其次通过通用串行总线接口将A/D采集的抖动反馈信号和激光陀螺计数脉冲信号传至上位机，最后基于MATLAB编写了RLS自适应程序，实现了激光陀螺抖动信号的剥除。剥除后的陀螺信号再经过11阶的有限脉冲响应滤波器和陀螺输出直接经过31阶的滤波器剩余的脉冲数基本相当，而时间延迟却明显减小。结果表明，该算法具有较快的收敛速度且能够有效去除激光陀螺计数脉冲中的抖动成分。
激光技术 激光陀螺 最小二乘自适应滤波 抖动剥除 laser technique laser gyro recursive least-squares adaptive filter dither signal removal
