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光纤陀螺是一种以Sagnac效应为基本原理,用于测量载体运动角速度的惯性导航系统,其应用发展在近年来获得广泛关注。目前,国内外许多机构都致力于研究高精度的光纤陀螺,随着惯导系统的发展,其系统性能对光纤陀螺在动态条件下的输出信号提出了更高的要求。本文在干涉式光纤陀螺基本工作原理的研究基础上,分析光纤陀螺动态条件下的误差机理,通过一套实验室测试方法确定光纤陀螺系统存在的延迟时间,并对该延时误差进行补偿,针对数字部分的时序要求,对信号进行滤波处理。具体研究内容如下:首先,阐述了数字闭环光纤陀螺基本工作原理,分析建立了干涉式光纤陀螺数字闭环控制系统的数学模型。由于摇摆运动是载体实际运行环境中的常见形式,所以本文从理论上分析了光纤陀螺进行摇摆运动时的误差因素,结合实验室方法对系统延时进行测试,通过对系统施加斜坡激励,分析得到信号延迟时间。对于数字信号处理频率的要求,说明了该延时会对输出造成一定的影响。其次,针对该延时进行相关补偿设计,分析了一阶锁相环路算法对该误差的补偿,由于该算法会受到摇摆幅度的限制,提出了基于频点的不等相移时延补偿算法,该算法可以在满足载体动态范围的同时对系统进行误差补偿。根据载体的实际运行环境,本文通过模拟不同的动态激励,对系统误差情况进行对比,经补偿后的系统误差降低,验证了该算法可以改善光纤陀螺的动态性能。最后,在数字信号处理部分对解调出的角速度信号进行滤波,而大部分数字滤波会产生较大的滞后,其阶数高低会导致滤波器时间延迟的大小。所以本文采用了不受滤波器阶数影响的分布式算法进行滤波,考虑到FPGA内部资源的情况,编写VHDL程序实现其功能,并进行Modelsim仿真验证。