專利名稱：一種機(jī)抖激光陀螺用同步采樣模擬偽隨機(jī)噪聲注入電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機(jī)抖激光陀螺儀電路，具體涉及一種高效的同步偽隨機(jī)噪聲注入電路。
背景技術(shù)：
機(jī)抖激光陀螺通過(guò)機(jī)械抖動(dòng)裝置人為地引入一個(gè)交變的等效輸入轉(zhuǎn)速，使激光陀 螺大部分時(shí)間工作在閉鎖區(qū)域以外，以減小鎖區(qū)對(duì)精度的影響。單純的正弦抖動(dòng)不能消除動(dòng)態(tài)閉鎖誤差。為了進(jìn)一步降低動(dòng)態(tài)閉鎖誤差，需要在 正弦機(jī)械抖動(dòng)中同步注入一個(gè)隨機(jī)分量，即在機(jī)械抖動(dòng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)中，與機(jī)械抖動(dòng)的整周期 或半周期同步注入一個(gè)隨機(jī)噪聲對(duì)抖動(dòng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，使抖動(dòng)的幅度發(fā)生隨機(jī)變化， 從而有效減小機(jī)抖激光陀螺儀的閉鎖誤差?，F(xiàn)有機(jī)抖激光陀螺儀的機(jī)抖注入噪聲一般采用多個(gè)周期或者單個(gè)周期注入一次 噪聲的形式，偽隨機(jī)噪聲注入效率較低，為進(jìn)一步提高偽隨機(jī)噪聲注入效率，需要在設(shè)計(jì)中 增加半周期同步噪聲注入功能，且與整周期同步注入相兼容，以方便系統(tǒng)應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有噪聲注入技術(shù)的不足，設(shè)計(jì)一種高效的可選擇整周期同 步、半周期同步偽隨機(jī)噪聲注入電路，實(shí)現(xiàn)高效的同步偽隨機(jī)噪聲注入。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的一種機(jī)抖激光陀螺用同步采樣模擬偽隨機(jī)噪聲注入電路， 包括時(shí)鐘振蕩器、時(shí)鐘分頻器、M序列發(fā)生器、帶限濾波器、同步采樣沿檢測(cè)電路、同步采 樣窄脈沖發(fā)生電路、整周期或半周期選擇控制電路、采樣/保持器；時(shí)鐘振蕩器產(chǎn)生的方波信號(hào)經(jīng)過(guò)時(shí)鐘分頻器進(jìn)行分頻后作為M序列發(fā)生器的時(shí) 鐘輸入信號(hào)，產(chǎn)生偽隨機(jī)M序列，輸出的偽隨機(jī)數(shù)字M序列經(jīng)過(guò)帶限濾波器進(jìn)行模擬濾波， 輸出模擬偽隨機(jī)噪聲信號(hào)；同步采樣沿檢測(cè)電路檢測(cè)同步控制正弦信號(hào)，此信號(hào)為外部輸入的機(jī)械抖動(dòng)反饋 正弦信號(hào)，同步采樣沿檢測(cè)電路將檢測(cè)結(jié)果信號(hào)傳送至同步采樣窄脈沖發(fā)生電路，同步采 樣窄脈沖發(fā)生電路根據(jù)同步采樣沿檢測(cè)電路的檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生同步采樣窄脈沖信號(hào)；采樣/保持器在同步采樣窄脈沖信號(hào)控制下去采樣并保持帶限濾波器輸出的模 擬偽隨機(jī)噪聲信號(hào)，采樣/保持器輸出與同步控制正弦信號(hào)同步的階梯狀模擬偽隨機(jī)噪 聲；其中，同步采樣沿檢測(cè)電路包括同步信號(hào)上升沿檢測(cè)電路、同步信號(hào)下降沿檢測(cè)電 路；同步采樣窄脈沖發(fā)生電路包括上升沿窄脈沖發(fā)生電路、下降沿窄脈沖發(fā)生電 路；電路中還包括整周期或半周期選擇控制電路；[0014]由上升沿檢測(cè)電路檢測(cè)同步控制正弦信號(hào)的上升過(guò)零點(diǎn)，得到正弦信號(hào)上升沿的 同步方波信號(hào)，通過(guò)上升沿窄脈沖產(chǎn)生電路將正弦信號(hào)上升沿的同步方波信號(hào)轉(zhuǎn)換為正弦 信號(hào)上升沿同步采樣窄脈沖信號(hào)；由下降沿檢測(cè)電路檢測(cè)同步控制正弦信號(hào)的下降過(guò)零點(diǎn)，得到正弦信號(hào)下降沿的 同步方波信號(hào)，通過(guò)下降沿窄脈沖產(chǎn)生電路將正弦信號(hào)下降沿的同步方波信號(hào)轉(zhuǎn)換為正弦 信號(hào)下降沿同步采樣窄脈沖信號(hào)；正弦信號(hào)上升沿同步采樣窄脈沖信號(hào)和正弦信號(hào)下降沿同步采樣窄脈沖信號(hào)這 兩路信號(hào)傳送至整周期或半周期選擇控制電路；整周期或半周期選擇控制電路根據(jù)整周期/半周期設(shè)定信號(hào)的設(shè)置，控制正弦信 號(hào)下降沿窄脈沖產(chǎn)生電路的接通狀態(tài)，再將正弦信號(hào)上升沿同步采樣窄脈沖信號(hào)與正弦信 號(hào)下降沿同步采樣窄脈沖信號(hào)經(jīng)過(guò)異或操作后輸出得到同步采樣窄脈沖信號(hào)，同步采樣窄 脈沖信號(hào)用于控制采樣/保持器。如上所述的一種機(jī)抖激光陀螺用同步采樣模擬偽隨機(jī)噪聲注入電路，其中，所述 時(shí)鐘振蕩器為石英晶體振蕩器，基準(zhǔn)頻率為12MHz ；所述時(shí)鐘分頻器輸入信號(hào)為時(shí)鐘振蕩 器的輸出，時(shí)鐘分頻器對(duì)時(shí)鐘振蕩器產(chǎn)生的方波信號(hào)進(jìn)行16分頻；16分頻電路將頻率分為 750kHz作為后續(xù)M序列發(fā)生器的時(shí)鐘信號(hào)。如上所述的一種機(jī)抖激光陀螺用同步采樣模擬偽隨機(jī)噪聲注入電路，其中，所述 的M序列發(fā)生器為23級(jí)級(jí)聯(lián)串行移位M序列發(fā)生器，M序列發(fā)生器的時(shí)鐘信號(hào)為時(shí)鐘分頻 器的輸出信號(hào)。如上所述的一種機(jī)抖激光陀螺用同步采樣模擬偽隨機(jī)噪聲注入電路，其中，所述 的一種機(jī)抖激光陀螺用同步采樣模擬偽隨機(jī)噪聲注入電路還包括M序列發(fā)生器啟動(dòng)電路， 所述M序列發(fā)生器啟動(dòng)電路防止M序列發(fā)生器產(chǎn)生全0或全1序列輸出。如上所述的一種機(jī)抖激光陀螺用同步采樣模擬偽隨機(jī)噪聲注入電路，其中，采用比較器來(lái)構(gòu)成上升沿檢測(cè)電路，同步控制正弦信號(hào)通過(guò)電阻R8連接到運(yùn)算 放大器N2的反相輸入端，在正向輸入端和輸出端之間連接電阻R9，正向輸入端通過(guò)電阻 R7接-15V，正向輸入端和反向輸入端之間連接去干擾電容C4，輸出端通過(guò)上拉電阻RlO接 +5V，輸出端輸出信號(hào)至直接連接到上升沿窄脈沖產(chǎn)生電路的輸入端；采用比較器來(lái)構(gòu)成下降沿檢測(cè)電路，同步控制正弦信號(hào)通過(guò)電阻R2連接到運(yùn)算 放大器m的反相輸入端，在正向輸入端和輸出端之間連接電阻R3，正向輸入端通過(guò)電阻Rl 接地，正向輸入端和反向輸入端之間連接去干擾電容Cl，輸出端通過(guò)上拉電阻R4接+5V，輸 出端輸出信號(hào)至直接連接到下降沿窄脈沖產(chǎn)生電路的輸入端。如上所述的一種機(jī)抖激光陀螺用同步采樣模擬偽隨機(jī)噪聲注入電路，其中，上升沿窄脈沖產(chǎn)生電路、下降沿窄脈沖產(chǎn)生電路均采用帶有預(yù)置和清除功能的D 型觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)，D觸發(fā)器的輸入端與預(yù)置端直接連接到高電平，D觸發(fā)器的0輸出端經(jīng)過(guò)電 阻、電容串聯(lián)到電源地，電阻與電容C2的公共連接端與D觸發(fā)器的清除端直接連接；整周期或半周期選擇控制電路的實(shí)現(xiàn)方式為將兩個(gè)D觸發(fā)器的Q輸出端分別連 接到異或門的兩個(gè)輸入端，將整周期/半周期設(shè)定信號(hào)直接與下降沿窄脈沖產(chǎn)生電路的所 使用的D觸發(fā)器的清除端連接。本發(fā)明設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是將正弦信號(hào)上升沿同步采樣窄脈沖信號(hào)和正弦信號(hào)下降沿同步采樣窄脈沖信號(hào)這兩路信號(hào)傳送至整周期或半周期選擇控制電路；整周期或半周期選 擇控制電路根據(jù)整周期/半周期設(shè)定信號(hào)的設(shè)置，控制正弦信號(hào)下降沿窄脈沖產(chǎn)生電路的 接通狀態(tài)，再將正弦信號(hào)上升沿同步采樣窄脈沖信號(hào)與正弦信號(hào)下降沿同步采樣窄脈沖信 號(hào)經(jīng)過(guò)異或操作后輸出得到同步采樣窄脈沖信號(hào)，同步采樣窄脈沖信號(hào)用于控制采樣/保 持器?？蓪?shí)現(xiàn)半周期同步的模擬偽隨機(jī)噪聲注入，有效提高偽隨機(jī)噪聲注入效率，降低機(jī)抖 激光陀螺儀的動(dòng)態(tài)鎖區(qū)，提高激光陀螺儀的性能指標(biāo)。能夠兼容整周期同步噪聲注入。

圖1是本發(fā)明提供的同步偽隨機(jī)噪聲注入電路示意框圖。圖2是本發(fā)明提供的同步偽隨機(jī)噪聲注入電路實(shí)施例框圖。圖3是本發(fā)明提供的上升沿檢測(cè)電路實(shí)施例框圖。圖4是本發(fā)明提供的下降沿檢測(cè)電路實(shí)施例框圖。圖5是本發(fā)明提供的窄脈沖發(fā)生電路及整周期、半周期選擇控制電路實(shí)施例框 圖。圖中1.時(shí)鐘振蕩器2.時(shí)鐘分頻器3. M序列發(fā)生器4.帶限濾波器5.采 樣/保持器6.同步信號(hào)沿檢測(cè)電路7.窄脈沖發(fā)生電路8.整周期或半周期選擇控制 電路9.同步控制正弦信號(hào)10.階梯狀模擬噪聲信號(hào)11.整周期/半周期設(shè)定信號(hào)6'.同步信號(hào)上升沿檢測(cè)電路T .上升沿窄脈沖發(fā)生電路6".同步信號(hào)下降沿檢測(cè)電路7".下降沿窄脈沖發(fā)生電路
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。如圖1所示的本發(fā)明提供的同步偽隨機(jī)噪聲注入電路示意框圖，包括時(shí)鐘振蕩 器1、時(shí)鐘分頻器2、M序列發(fā)生器3、帶限濾波器4、同步采樣沿檢測(cè)電路6、同步采樣窄脈沖 發(fā)生電路7、整周期或半周期選擇控制電路8、采樣/保持器5 ；時(shí)鐘振蕩器1產(chǎn)生的方波信號(hào)經(jīng)過(guò)時(shí)鐘分頻器2進(jìn)行分頻后作為M序列發(fā)生器3 的時(shí)鐘輸入信號(hào)，產(chǎn)生偽隨機(jī)M序列，輸出的偽隨機(jī)數(shù)字M序列經(jīng)過(guò)帶限濾波器4進(jìn)行模擬 濾波，輸出模擬偽隨機(jī)噪聲信號(hào)；同步采樣沿檢測(cè)電路6檢測(cè)同步控制正弦信號(hào)9，此信號(hào)為外部輸入的機(jī)械抖動(dòng) 反饋正弦信號(hào)，同步采樣沿檢測(cè)電路6將檢測(cè)結(jié)果信號(hào)傳送至同步采樣窄脈沖發(fā)生電路7， 同步采樣窄脈沖發(fā)生電路7根據(jù)同步采樣沿檢測(cè)電路6的檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生同步采樣窄脈沖信 號(hào)；采樣/保持器5在同步采樣窄脈沖信號(hào)控制下去采樣并保持帶限濾波器4輸出的 模擬偽隨機(jī)噪聲信號(hào)，采樣/保持器5輸出與同步控制正弦信號(hào)9同步的階梯狀模擬偽隨 機(jī)噪聲10 ；如圖2所示一種高效的同步偽隨機(jī)噪聲注入電路實(shí)施例框圖，包括時(shí)鐘振蕩器1、 時(shí)鐘分頻器2、M序列發(fā)生器3、同步信號(hào)上升沿檢測(cè)電路6'、同步信號(hào)下降沿檢測(cè)電路 6"、上升沿窄脈沖發(fā)生電路7'、下降沿窄脈沖發(fā)生電路7"、整周期或半周期選擇控制電 路8、采樣/保持器5。[0042]本發(fā)明的工作原理和工作過(guò)程如下時(shí)鐘振蕩器1產(chǎn)生的方波信號(hào)經(jīng)過(guò)時(shí)鐘分頻 器2進(jìn)行16分頻后作為M序列發(fā)生器3的時(shí)鐘輸入信號(hào)，M序列發(fā)生器3為23級(jí)移位寄 存器，產(chǎn)生周期較長(zhǎng)的偽隨機(jī)M序列，輸出的偽隨機(jī)數(shù)字M序列經(jīng)過(guò)帶限濾波器4進(jìn)行模擬 濾波，輸出帶寬一定的模擬偽隨機(jī)噪聲信號(hào)。所述時(shí)鐘振蕩器1為石英晶體振蕩器，基準(zhǔn)頻率為12MHz ；所述時(shí)鐘分頻器2輸入 信號(hào)為時(shí)鐘振蕩器1的輸出，時(shí)鐘分頻器2對(duì)時(shí)鐘振蕩器1產(chǎn)生的方波信號(hào)進(jìn)行16分頻； 16分頻電路將頻率分為750kHz作為后續(xù)M序列發(fā)生器3的時(shí)鐘信號(hào)。所述的M序列發(fā)生器3為23級(jí)級(jí)聯(lián)串行移位M序列發(fā)生器，M序列發(fā)生器3的時(shí) 鐘信號(hào)為時(shí)鐘分頻器2的輸出信號(hào)。還包括M序列發(fā)生器啟動(dòng)電路，所述M序列發(fā)生器啟動(dòng)電路防止M序列發(fā)生器3 產(chǎn)生全0或全1序列輸出。同步控制正弦信號(hào)9為外部輸入的機(jī)械抖動(dòng)反饋正弦信號(hào)，由上升沿檢測(cè)電路 6'檢測(cè)同步控制正弦信號(hào)的上升過(guò)零點(diǎn)，得到正弦信號(hào)上升沿的同步方波信號(hào)，通過(guò)上升 沿窄脈沖產(chǎn)生電路7'將正弦信號(hào)上升沿的同步方波信號(hào)轉(zhuǎn)換為正弦信號(hào)上升沿同步采樣 窄脈沖信號(hào)；由下降沿檢測(cè)電路6"檢測(cè)同步控制正弦信號(hào)的下降過(guò)零點(diǎn)，得到正弦信號(hào)下降 沿的同步方波信號(hào)，通過(guò)下降沿窄脈沖產(chǎn)生電路7"將正弦信號(hào)下降沿的同步方波信號(hào)轉(zhuǎn) 換為正弦信號(hào)下降沿同步采樣窄脈沖信號(hào)；整周期或半周期選擇控制電路8根據(jù)整周期/半周期設(shè)定信號(hào)11的設(shè)置，將上升 沿同步采樣窄脈沖信號(hào)與下降沿同步采樣窄脈沖信號(hào)進(jìn)行不同的邏輯組合，輸出整周期同 步采樣/保持信號(hào)或者半周期同步采樣/保持信號(hào)，由同步采樣/保持采樣脈沖信號(hào)控制 采樣/保持器5去采樣并保持經(jīng)過(guò)帶限濾波器4后的模擬偽隨機(jī)噪聲信號(hào)，輸出與同步信 號(hào)整周期或半周期同步的階梯狀模擬偽隨機(jī)噪聲10。圖3是本發(fā)明提供的上升沿檢測(cè)電路原理圖。圖中，N2為比較器，RlO為上拉電 阻，電阻R7與R9構(gòu)成電阻反饋網(wǎng)絡(luò)，使比較器具有遲滯比較效果，電阻R7與R9的阻值比例 應(yīng)滿足當(dāng)比較器N2輸出端12腳為高電平時(shí)，比較器N2的同相輸入端4腳電壓為零電壓， 當(dāng)比較器N2輸出端12腳為低電平時(shí)，比較器N2的同相輸入端4腳電壓為負(fù)的遲滯門檻電 壓，遲滯門檻電壓大，則此電路抗干擾能力強(qiáng)，輸出方波的占空比相應(yīng)變小。C4為去干擾電 容。同步控制正弦信號(hào)9通過(guò)電阻R8連接到運(yùn)算放大器N2的反相輸入端。該電路輸出為 方波信號(hào)，直接連接到上升沿窄脈沖產(chǎn)生電路7'的輸入端，方波信號(hào)即為同步控制正弦信 號(hào)9上升沿的過(guò)零點(diǎn)。圖4是本發(fā)明提供的下降沿檢測(cè)電路原理圖。圖中，m為比較器，R4為上拉電阻， 電阻Rl與R3構(gòu)成電阻反饋網(wǎng)絡(luò)，使比較器具有遲滯比較效果，電阻Rl與R3的阻值比例應(yīng) 滿足當(dāng)比較器m輸出端12腳為低電平時(shí)，比較器m的同相輸入端4腳電壓為零電壓，當(dāng)比 較器m輸出端12腳為高電平時(shí)，比較器m的同相輸入端4腳電壓為正的遲滯門檻電壓， 遲滯門檻電壓大，則此電路抗干擾能力強(qiáng)，輸出方波的占空比相應(yīng)變大。Cl為去干擾電容。 同步控制正弦信號(hào)9通過(guò)電阻R2連接到運(yùn)算放大器m的反相輸入端。該電路輸出為方波 信號(hào)，直接連接到下降沿窄脈沖產(chǎn)生電路7"的輸入端，方波信號(hào)即為同步控制正弦信號(hào)9 下降沿的過(guò)零點(diǎn)。[0051]圖5是本發(fā)明提供的窄脈沖發(fā)生電路及整周期、半周期選擇控制電路原理圖。圖 中Dl為帶有預(yù)置和清除功能的D型觸發(fā)器；D2為異或門電路，型號(hào)為SN54LS84。上升沿 檢測(cè)電路6'的輸出連接到D觸發(fā)器DlA的時(shí)鐘輸入端(引腳3)。D觸發(fā)器DlA的輸入端 (引腳2)與預(yù)置端(引腳4)直接連接到高電平，D觸發(fā)器DlA的G輸出端(引腳6)經(jīng)過(guò) 電阻R5、電容C2串聯(lián)到地電平，電阻R5與電容C2的公共連接端與D觸發(fā)器DlA的清除端 (引腳1)直接連接。該電路在上升沿檢測(cè)電路6'輸入為上升沿時(shí)，在D觸發(fā)器DlA的Q 輸出端(引腳5)得到一個(gè)寬度為2 3uS的窄脈沖信號(hào)。D觸發(fā)器DlA的Q輸出端(引腳 5)與異或門D2A的一個(gè)輸入端(引腳1)連接。同理，下降沿檢測(cè)電路6"的輸出連接到D觸發(fā)器DlB的時(shí)鐘輸入端(引腳11)。 D觸發(fā)器DlB的輸入端(引腳12)與預(yù)置端(引腳10)直接連接到高電平，D觸發(fā)器DlB的 G輸出端(引腳8)經(jīng)過(guò)電阻R6、電容C3串聯(lián)到地電平，電阻R6與電容C3的公共連接端與 D觸發(fā)器DlB的清除端(引腳13)直接連接。該電路在下降沿檢測(cè)電路6"輸入為上升沿 時(shí)，在D觸發(fā)器DlB的Q輸出端(引腳9)得到一個(gè)寬度為2 3uS的窄脈沖信號(hào)。D觸發(fā) 器DlB的Q輸出端(引腳9)與異或門D2A的一個(gè)輸入端(引腳2)連接。整周期/半周期設(shè)定信號(hào)11直接與D觸發(fā)器DlB的清除端(引腳13)連接，如果 整周期/半周期設(shè)定信號(hào)11懸空時(shí)，電路的上升沿窄脈沖發(fā)生電路和下降沿窄脈沖發(fā)生電 路均可以正常工作，上升沿窄脈沖和下降沿窄脈沖經(jīng)過(guò)異或操作后去控制采樣/保持器5， 可以實(shí)現(xiàn)每半周期采樣；當(dāng)整周期/半周期設(shè)定信 號(hào)11連接到低電平時(shí)，電路的上升沿窄 脈沖發(fā)生電路可以正常工作，而下降沿窄脈沖發(fā)生電路為連續(xù)清零狀態(tài)，輸出持續(xù)為低電 平，經(jīng)過(guò)異或操作后去控制采樣/保持器5，可以實(shí)現(xiàn)整周期采樣。
權(quán)利要求一種機(jī)抖激光陀螺用同步采樣模擬偽隨機(jī)噪聲注入電路，包括時(shí)鐘振蕩器(1)、時(shí)鐘分頻器(2)、M序列發(fā)生器(3)、帶限濾波器(4)、同步采樣沿檢測(cè)電路(6)、同步采樣窄脈沖發(fā)生電路(7)、整周期或半周期選擇控制電路(8)、采樣/保持器(5)；時(shí)鐘振蕩器(1)產(chǎn)生的方波信號(hào)經(jīng)過(guò)時(shí)鐘分頻器(2)進(jìn)行分頻后作為M序列發(fā)生器(3)的時(shí)鐘輸入信號(hào)，產(chǎn)生偽隨機(jī)M序列，輸出的偽隨機(jī)數(shù)字M序列經(jīng)過(guò)帶限濾波器(4)進(jìn)行模擬濾波，輸出模擬偽隨機(jī)噪聲信號(hào)；同步采樣沿檢測(cè)電路(6)檢測(cè)同步控制正弦信號(hào)(9)，此信號(hào)為外部輸入的機(jī)械抖動(dòng)反饋正弦信號(hào)，同步采樣沿檢測(cè)電路(6)將檢測(cè)結(jié)果信號(hào)傳送至同步采樣窄脈沖發(fā)生電路(7)，同步采樣窄脈沖發(fā)生電路(7)根據(jù)同步采樣沿檢測(cè)電路(6)的檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生同步采樣窄脈沖信號(hào)；采樣/保持器(5)在同步采樣窄脈沖信號(hào)控制下去采樣并保持帶限濾波器(4)輸出的模擬偽隨機(jī)噪聲信號(hào)，采樣/保持器(5)輸出與同步控制正弦信號(hào)(9)同步的階梯狀模擬偽隨機(jī)噪聲(10)；其特征在于同步采樣沿檢測(cè)電路(6)包括同步信號(hào)上升沿檢測(cè)電路(6′)、同步信號(hào)下降沿檢測(cè)電路(6″)；同步采樣窄脈沖發(fā)生電路(7)包括上升沿窄脈沖發(fā)生電路(7′)、下降沿窄脈沖發(fā)生電路(7″)；電路中還包括整周期或半周期選擇控制電路(8)；由上升沿檢測(cè)電路(6′)檢測(cè)同步控制正弦信號(hào)的上升過(guò)零點(diǎn)，得到正弦信號(hào)上升沿的同步方波信號(hào)，通過(guò)上升沿窄脈沖產(chǎn)生電路(7′)將正弦信號(hào)上升沿的同步方波信號(hào)轉(zhuǎn)換為正弦信號(hào)上升沿同步采樣窄脈沖信號(hào)；由下降沿檢測(cè)電路(6″)檢測(cè)同步控制正弦信號(hào)的下降過(guò)零點(diǎn)，得到正弦信號(hào)下降沿的同步方波信號(hào)，通過(guò)下降沿窄脈沖產(chǎn)生電路(7″)將正弦信號(hào)下降沿的同步方波信號(hào)轉(zhuǎn)換為正弦信號(hào)下降沿同步采樣窄脈沖信號(hào)；正弦信號(hào)上升沿同步采樣窄脈沖信號(hào)和正弦信號(hào)下降沿同步采樣窄脈沖信號(hào)這兩路信號(hào)傳送至整周期或半周期選擇控制電路(8)；整周期或半周期選擇控制電路(8)根據(jù)整周期/半周期設(shè)定信號(hào)(11)的設(shè)置，控制正弦信號(hào)下降沿窄脈沖產(chǎn)生電路(7″)的接通狀態(tài)，再將正弦信號(hào)上升沿同步采樣窄脈沖信號(hào)與正弦信號(hào)下降沿同步采樣窄脈沖信號(hào)經(jīng)過(guò)異或操作后輸出得到同步采樣窄脈沖信號(hào)，同步采樣窄脈沖信號(hào)用于控制采樣/保持器(5)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種機(jī)抖激光陀螺用同步采樣模擬偽隨機(jī)噪聲注入電路，其特 征在于所述時(shí)鐘振蕩器(1)為石英晶體振蕩器，基準(zhǔn)頻率為12MHz ；所述時(shí)鐘分頻器(2) 輸入信號(hào)為時(shí)鐘振蕩器(1)的輸出，時(shí)鐘分頻器(2)對(duì)時(shí)鐘振蕩器(1)產(chǎn)生的方波信號(hào)進(jìn) 行16分頻；16分頻電路將頻率分為750kHz作為后續(xù)M序列發(fā)生器(3)的時(shí)鐘信號(hào)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種機(jī)抖激光陀螺用同步采樣模擬偽隨機(jī)噪聲注入電路，其特 征在于所述的M序列發(fā)生器(3)為23級(jí)級(jí)聯(lián)串行移位M序列發(fā)生器，M序列發(fā)生器(3) 的時(shí)鐘信號(hào)為時(shí)鐘分頻器(2)的輸出信號(hào)。
4.如權(quán)利要求3所述的一種機(jī)抖激光陀螺用同步采樣模擬偽隨機(jī)噪聲注入電路，其特征在于所述的一種機(jī)抖激光陀螺用同步采樣模擬偽隨機(jī)噪聲注入電路還包括M序列發(fā)生 器啟動(dòng)電路，所述M序列發(fā)生器啟動(dòng)電路防止M序列發(fā)生器(3)產(chǎn)生全0或全1序列輸出。
5.如權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的一種機(jī)抖激光陀螺用同步采樣模擬偽隨機(jī)噪聲 注入電路，其特征在于采用比較器來(lái)構(gòu)成上升沿檢測(cè)電路(6')，同步控制正弦信號(hào)(9)通過(guò)電阻R8連接到 運(yùn)算放大器N2的反相輸入端，在正向輸入端和輸出端之間連接電阻R9，正向輸入端通過(guò)電 阻R7接-15V，正向輸入端和反向輸入端之間連接去干擾電容C4，輸出端通過(guò)上拉電阻RlO 接+5V，輸出端輸出信號(hào)至直接連接到上升沿窄脈沖產(chǎn)生電路(7')的輸入端；采用比較器來(lái)構(gòu)成下降沿檢測(cè)電路(6")，同步控制正弦信號(hào)(9)通過(guò)電阻R2連接到 運(yùn)算放大器W的反相輸入端，在正向輸入端和輸出端之間連接電阻R3，正向輸入端通過(guò)電 阻Rl接地，正向輸入端和反向輸入端之間連接去干擾電容Cl，輸出端通過(guò)上拉電阻R4接 +5V，輸出端輸出信號(hào)至直接連接到下降沿窄脈沖產(chǎn)生電路(7")的輸入端。
6.如權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的一種機(jī)抖激光陀螺用同步采樣模擬偽隨機(jī)噪聲 注入電路，其特征在于上升沿窄脈沖產(chǎn)生電路(7')、下降沿窄脈沖產(chǎn)生電路(7")均采用帶有預(yù)置和清除 功能的D型觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)，D觸發(fā)器的輸入端與預(yù)置端直接連接到高電平，D觸發(fā)器的0輸出 端經(jīng)過(guò)電阻、電容串聯(lián)到電源地，電阻與電容的公共連接端與D觸發(fā)器的清除端直接連接；整周期或半周期選擇控制電路(8)的實(shí)現(xiàn)方式為將兩個(gè)D觸發(fā)器的Q輸出端分別連 接到異或門的兩個(gè)輸入端，整周期或半周期選擇控制電路(8)將整周期/半周期設(shè)定信號(hào) (11)與下降沿窄脈沖產(chǎn)生電路(7")的所使用的D觸發(fā)器的清除端連接。
專利摘要本實(shí)用新型屬于機(jī)抖激光陀螺儀電路，具體涉及一種機(jī)抖激光陀螺用同步采樣模擬偽隨機(jī)噪聲注入電路。包括時(shí)鐘振蕩器、時(shí)鐘分頻器、M序列發(fā)生器、同步信號(hào)上升沿檢測(cè)電路、同步信號(hào)下降沿檢測(cè)電路；上升沿窄脈沖發(fā)生電路、下降沿窄脈沖發(fā)生電路；整周期或半周期選擇控制電路、采樣保持電路。整周期或半周期選擇控制電路控制正弦信號(hào)下降沿窄脈沖產(chǎn)生電路的接通狀態(tài)，再將正弦信號(hào)上升沿同步采樣窄脈沖信號(hào)與正弦信號(hào)下降沿同步采樣窄脈沖信號(hào)經(jīng)過(guò)異或操作后輸出得到同步采樣窄脈沖信號(hào)?？梢詫?shí)現(xiàn)高效的與機(jī)抖信號(hào)半周期同步的模擬偽隨機(jī)噪聲注入，能夠兼容整周期同步噪聲注入，可有效降低機(jī)抖激光陀螺儀的動(dòng)態(tài)鎖區(qū)，提高激光陀螺儀的性能指標(biāo)。
文檔編號(hào)G01C19/70GK201688849SQ20102016817
公開日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2010年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月23日
發(fā)明者唐彥, 孫宏超, 李勁濤, 汪輝, 羅延明, 耿志強(qiáng), 鄭毅, 馬文宏 申請(qǐng)人:北京自動(dòng)化控制設(shè)備研究所