[发明专利]分离双探测器型光纤陀螺光源和电子噪声相关性计算方法

说明书

本发明公开了一种分离双探测器型光纤陀螺光源和电子噪声相关性计算方法。光纤陀螺死端不接入光纤延时环，对信号通道模数转换器和光源通道模数转换器输出的数字信号计算获得未接入下两个数字信号方差和归一化互相关函数在零时刻的值；光纤陀螺的死端接入光纤延时环，再次对信号通道模数转换器和光源通道模数转换器输出的数字信号计算获得接入下两个数字信号方差和归一化互相关函数在零时刻的值；运算得到光源和电子噪声互相关函数在零时刻比值，进而可以分别求得光源噪声和电子噪声各自的归一化互相关函数。本发明能够准确评价两检测通道中光源噪声相关性强弱，而不受电子噪声干扰，从而准确评价双探测器型光纤陀螺通过相减法对光源噪声的抑制作用。

技术领域

本发明涉及了信号相关性检测技术，特别是涉及了一种分离双探测器型光纤陀螺光源和电子噪声相关性计算方法。

背景技术

光纤陀螺光源采用宽谱光源，光源出光中不同频率分量之间发生随机拍频产生了相对强度噪声。为了降光纤陀螺光源相对强度噪声常采用双探测器型光纤陀螺。双探测器型光纤陀螺是在光纤陀螺最小互易系统的死端增加了光纤延时环和探测器，通过两探测器信号相减降低光源相对强度噪声，其效果取决于两路信号中光源噪声相关性。文献《Pre-estimate Relative Intensity Noise Subtraction Performance of FOG by UsingSignal Cross-Correlation》(Zhang Yonggang)中提到在两路信号中光源噪声归一化相关系数小于0.5的时候，相减法不但不能减小噪声，反而会将光源噪声放大。测量两通道检测信号相关性对于评价双探测器型光纤陀螺通过相减法对光源相对强度噪声的抑制作用，以及确定不同光纤陀螺设计方案中两检测通道采样信号相关性的主要来源为光源噪声或电子噪声具有重要意义。

实际情况是两检测通道检测信号中除光源噪声外，还包括了电子噪声。光源噪声和电子噪声共同构成了检测信号的噪声，光源噪声相关性由于受到电子噪声相关性干扰无法单独测量，限制了对双探测器型光纤陀螺降噪效果的期望值准确性，也限制了双探测器型光纤陀螺进一步优化设计。

发明内容

针对传统双探测器型光纤陀螺无法排除电子噪声干扰，从而对光源噪声相关性单独测量的现状，本发明提出了一种分离双探测器型光纤陀螺光源和电子噪声相关性计算方法可以分别获得光源噪声归一化互相关函数和电子噪声归一化互相关函数。使得光源噪声归一化互相关函数的测量不受电子噪声干扰，从而准确评价双探测器型光纤陀螺通过相减法对光源噪声的抑制作用。

本发明采用的技术方案：

步骤一、在双探测器型光纤陀螺的死端(即光纤耦合器的光源信号输出端)依次经光源探测器、光源通道模数转换器后连接到数字信号处理器，光纤耦合器的光源通道连接光源探测器，此时不接入光纤延时环，分别通过信号通道模数转换器和光源通道模数转换器输出各自的数字信号，在数字信号处理器中计算获得未接入光纤延时环下两个通S道模数转换器输出数字信号的方差Var[n_A(t)]和Var[n_B(t)]以及归一化互相关函数在零时刻的值Var[n_A(t)]表示信号探测器的数字信号的方差，Var[n_B(t)]表示光源探测器的数字信号的方差；

步骤二、在双探测器型光纤陀螺的死端依次经光纤延时环、光源探测器、光源通道模数转换器后连接到数字信号处理器，再次分别通过信号通道模数转换器和光源通道模数转换器输出各自的数字信号，在数字信号处理器中计算获得接入光纤延时环下两个通道模数转换器输出数字信号的方差Var[n_A′(t)]和Var[n_B′(t)]以及归一化互相关函数在零时刻的值