[发明专利]基于自适应滤波的光纤陀螺阶梯波串扰抑制方法

权利要求书

1.基于自适应滤波的光纤陀螺阶梯波串扰抑制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将k时刻光纤陀螺的原始输出信号x(k)输出给k-1时刻的参数可变滤波器；所述k-1时刻的参数可变滤波器将滤波后的信号d′(k)与k时刻阶梯波驱动信号d(k)求差作为k时刻光纤陀螺的最终输出信号e(k)；

S2、计算k时刻光纤陀螺的原始输出信号的功率谱密度估计值S_D(k)，利用所述功率谱密度估计值S_D(k)和S1中的最终输出信号e(k)，确定k+1时刻的参数可变滤波器的参数矩阵，然后转入S1；

对于任一k时刻，参数可变滤波器的参数矩阵w(k)为：

w(k)＝w(k-1)+e(k)S_D(k)x(k)

式中，w(k-1)为k-1时刻的参数可变滤波器的参数矩阵。

2.根据权利要求1所述的基于自适应滤波的光纤陀螺阶梯波串扰抑制方法，其特征在于，S1中所述的滤波后的信号d′(k)为：

d′(k)＝x^T(k)w(k-1)

式中，x^T(k)为k时刻原始输出信号的转置矩阵，w(k-1)为k-1时刻的参数可变滤波器的参数矩阵。

3.根据权利要求1所述的基于自适应滤波的光纤陀螺阶梯波串扰抑制方法，其特征在于，S2中所述的功率谱密度估计值S_D(k)为：

式中，λ为自适应滤波遗忘因子，S_D(k-1)为k-1时刻光纤陀螺的原始输出信号的功率谱密度估计值，x^T(k)为k时刻原始输出信号的转置矩阵。

4.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行实现权利要求1～3之一所述基于自适应滤波的光纤陀螺阶梯波串扰抑制方法的步骤。

5.一种自适应滤波的光纤陀螺，其特征在于：包括光源、耦合器、光电调制器、光纤环、光电探测器、前置放大器、FPGA、波导驱动电路、自适应滤波模块；

光源输出的光信号经耦合器后分为两路，其中一路依次经光电调制器、光纤环后返回光电调制器，光电调制器输出的光信号经耦合器达到光电探测器；

光电探测器将光信号转换为电信号，所述电信号经前置放大器放大后输出给FPGA，所述FPGA采用数字闭环解调方法将所述电信号进行数字处理后产生原始输出信号x(k)和阶梯波驱动信号d(k)；所述FPGA将x(k)输出给自适应滤波模块，并将d(k)同时输出给自适应滤波模块和波导驱动电路，所述波导驱动电路将d(k)转换为模拟信号后输出给所述光电调制器；

基于原始输出信号x(k)和阶梯波驱动信号d(k)，所述自适应滤波模块采用权利要求1所述的基于自适应滤波的光纤陀螺阶梯波串扰抑制方法获得光纤陀螺最终输出信号e(k)；

对于任一k时刻，参数可变滤波器的参数矩阵w(k)为：

w(k)＝w(k-1)+e(k)S_D(k)x(k)

式中，w(k-1)为k-1时刻的参数可变滤波器的参数矩阵；S_D(k)为k时刻光纤陀螺的原始输出信号的功率谱密度估计值。

6.根据权利要求5所述的一种自适应滤波的光纤陀螺，其特征在于，S1中所述的滤波后的信号d′(k)为：

d′(k)＝x^T(k)w(k-1)

式中，x^T(k)为k时刻原始输出信号的转置矩阵，w(k-1)为k-1时刻的参数可变滤波器的参数矩阵。

7.根据权利要求5所述的一种自适应滤波的光纤陀螺，其特征在于，S2中所述的功率谱密度估计值S_D(k)为：

式中，λ为自适应滤波遗忘因子，S_D(k-1)为k-1时刻光纤陀螺的原始输出信号的功率谱密度估计值，x^T(k)为k时刻原始输出信号的转置矩阵。

8.根据权利要求5所述的一种自适应滤波的光纤陀螺，其特征在于，所述光源为ASE光源。