CN121761855A - 一种基于光纤陀螺调制深度自适应调整的精度保持方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于光纤陀螺调制深度自适应调整的精度保持方法，属于光纤陀螺调制技术领域，解决了现有技术难以自适应地调整调制深度的问题。该方法包括：构建最佳调制深度与台阶高度之间的关系；获取光纤陀螺光路系统实时输出的光干涉信号，根据所述最佳调制深度与台阶高度之间的关系，确定当前光功率的最佳调制深度；基于光功率的最佳调制深度和附加调制信号，生成模拟调制信号；将模拟调制信号输入光纤陀螺光路系统，实现对光纤陀螺的精度保持控制。

Description

一种基于光纤陀螺调制深度自适应调整的精度保持方法

技术领域

本发明涉及光纤陀螺调制技术领域，尤其涉及一种基于光纤陀螺调制深度自适应调整的精度保持方法。

背景技术

光纤陀螺作为一种高精度的惯性传感器，其精度主要依赖于光纤陀螺光路系统中光功率的稳定性。在实际应用中，光纤陀螺光路系统会受到多种因素的影响，如温度变化、光纤老化、光源功率波动等，这些因素会导致光功率发生变化，最终降低其精度性能。

传统的光纤陀螺调制深度调整方法大多是基于固定参数进行的，无法实时适应光功率的动态变化。例如，在一些光纤陀螺系统中，调制深度是预先设定好的，一旦光功率发生变化，调制深度与光功率之间的匹配关系就会被打破，导致光纤陀螺的精度下降。此外，还有一些方法虽然能够对调制深度进行一定程度的调整，但调整过程复杂，实时性差，难以满足高精度光纤陀螺在动态环境下的精度保持需求。

因此，如何根据光纤陀螺光路系统实时输出的光干涉信号，自适应地调整调制深度，以保持光纤陀螺的测量精度，是目前光纤陀螺技术领域亟待解决的技术问题。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种基于光纤陀螺调制深度自适应调整的精度保持方法，用以解决现有技术难以自适应地调整调制深度的问题。

本发明提供了一种基于光纤陀螺调制深度自适应调整的精度保持方法，所述方法包括：

构建最佳调制深度与台阶高度之间的关系；

获取光纤陀螺光路系统实时输出的光干涉信号，根据所述最佳调制深度与台阶高度之间的关系，确定当前光功率的最佳调制深度；

基于当前光功率的最佳调制深度和附加调制信号，生成模拟调制信号；

将模拟调制信号输入光纤陀螺光路系统，实现对光纤陀螺的精度保持控制。

在上述方案的基础上，本发明还做出了如下改进：

进一步，所述构建最佳调制深度与台阶高度之间的关系，执行：

构建光纤陀螺的光功率与最佳调制深度之间的曲线关系；

根据光纤陀螺的光功率与最佳调制深度之间的曲线关系，构建最佳调制深度与台阶高度之间的关系。

进一步，构建光纤陀螺的光功率与最佳调制深度之间的曲线关系，执行：

按照固定功率间隔设置多个光功率点；在每个光功率点下，以固定调制深度间隔设置多个调制深度；

对于每一光功率点，分别计算当前光功率点下的每个调制深度对应的RWC，将RWC取最小值时的调制深度作为当前光功率点对应的最佳调制深度；

根据各个光功率点及其对应的最佳调制深度，对光功率和最佳调制深度之间的关系进行拟合，建立光功率和最佳调制深度之间的曲线关系。

进一步，选用二元一次方程对光功率和最佳调制深度之间的关系进行拟合；在拟合过程中，确定二次拟合参数a₀、a₁、a₂；建立起光功率和最佳调制深度之间的二次拟合曲线关系，表示为：

Φ_0i＝a₀+a₁P_0i+a₂P_0i ² (3)

其中，P_0i表示光功率，Φ_0i表示当前光功率对应的最佳调制深度。

进一步，最佳调制深度与台阶高度之间的关系表示为：

Φ_0i＝b₀+b₁ΔC_i+b₂ΔC_i ² (1)

其中，ΔC_i表示台阶高度，Φ_0i表示最佳调制深度；b₀＝a₀，b₁＝a₁/K，b₂＝a₂/K，K＝P_0i/ΔC_i。

进一步，所述根据所述最佳调制深度与台阶高度之间的关系，确定当前光功率的最佳调制深度，执行：

对光干涉信号进行信号放大及模数转换，生成数字干涉信号；

将数字干涉信号分解为待解调速率信号和待解调光功率信号；

对待解调光功率信号进行附加干涉解调，得到光功率的解调量；并根据所述最佳调制深度与台阶高度之间的关系，得到当前光功率对应的最佳调制深度。

进一步，所述生成模拟调制信号，执行：

根据待解调速率信号，生成阶梯波信号；

根据最佳调制深度生成对应的正常调制信号；

对生成阶梯波信号、正常调制信号及附加调制信号进行叠加，得到数字调制信号；

对数字调制信号进行数模转换及信号放大，生成模拟调制信号。

进一步，所述附加调制信号的周期为2Nτ，其中，

τ为光纤陀螺的渡越时间，N为正整数；

在附加调制信号的一个周期内，附加干涉信号的持续时间为2τ。

进一步，对待解调光功率信号进行解调，得到光功率的解调量，执行：

从待解调光功率信号中解调出有附加干涉信号时的数字信号幅值C1和无附加干涉信号时的数字信号幅值C2；

根据公式计算台阶高度ΔC＝C1-C2，将台阶高度ΔC作为光功率的解调量。

进一步，所述根据待解调速率信号，生成阶梯波信号，执行：

对待解调速率信号进行速率解调，生成待解调速率信号的速率信息对应的闭环反馈台阶信号；

对闭环反馈台阶信号进行积分，生成阶梯波信号。

与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：

申请提供了一种基于光纤陀螺调制深度自适应调整的精度保持方法，具有以下技术效果：

(1)提高光纤陀螺的测量精度

通过构建最佳调制深度与台阶高度之间的关系，以及光功率与最佳调制深度之间的曲线关系，能够根据光纤陀螺光路系统实时输出的光干涉信号，准确地确定当前光功率的最佳调制深度。这种自适应调整方式使得光纤陀螺在光功率发生变化时，能够及时调整调制深度，保持其测量精度，有效避免了因调制深度与光功率不匹配而导致的精度下降问题。

(2)增强光纤陀螺的适应性

该方法能够实时监测光纤陀螺光路系统的光功率变化，并快速做出相应的调制深度调整，使其能够适应各种复杂的动态环境，如温度变化、光纤老化等。这种自适应能力大大增强了光纤陀螺在不同应用场景中的稳定性和可靠性，提高了其在实际应用中的性能表现。

(3)简化调制深度调整过程

本申请的方法采用了一系列高效的信号处理和计算步骤，如对光干涉信号进行信号放大及模数转换、分解数字干涉信号、解调光功率信号等，能够快速、准确地确定最佳调制深度，并生成相应的模拟调制信号。相比传统的调制深度调整方法，该方法的调整过程更加简单、快速，提高了光纤陀螺系统的整体运行效率。

(4)降低光纤陀螺的误差

通过精确地计算台阶高度，并根据台阶高度与最佳调制深度之间的关系确定最佳调制深度，能够有效降低光纤陀螺的随机游走误差(RWC)。在每个光功率点下，以固定调制深度间隔设置多个调制深度，并计算每个调制深度对应的RWC，将RWC取最小值时的调制深度作为当前光功率点对应的最佳调制深度，这种优化方法使得光纤陀螺在不同光功率条件下都能保持较低的误差水平，提高了其测量结果的准确性。

本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件；

图1为本发明实施例提供的基于光纤陀螺调制深度自适应调整的精度保持方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的光功率与最佳调制深度之间的二次拟合曲线关系的示意图；

图3为本发明实施例提供的用于实现光纤陀螺精度保持的调制解调系统的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的阶梯波调制信号、正常调制信号和附加调制信号示意图；

图5为本发明实施例提供的待解调光功率信号的示意图；

附图标记：1-光纤陀螺光路子系统、2-前级放大及模数转换电路、3-解调信息分类模块、4-速率信息解调模块、5-阶梯波信号发生器、6-光功率信息解调模块、7-调制深度调整模块、8-正常调制信号发生模块、9-附加调制信号发生模块、10-调制信号组合模块以及11-数模转换及后级放大电路。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

本发明的一个具体实施例，公开了一种基于光纤陀螺调制深度自适应调整的精度保持方法，该方法的流程图如图1所示，具体说明如下。

步骤S1：构建最佳调制深度与台阶高度之间的关系。

步骤S11：构建光纤陀螺的光功率与最佳调制深度之间的曲线关系。

步骤S111：按照固定功率间隔设置多个光功率点；在每个光功率点下，以固定调制深度间隔设置多个调制深度。例如，对于某一光功率点，调制深度依次设置为π/2,…,π。

具体实施过程中，调制深度间隔与数模转换器的分辨率对应，示例性地，若数模转换器位数为M，则调制深度的最小间隔ΔΦ₀由公式(2)决定：

步骤S112：对于每一光功率点，分别计算当前光功率点下的每个调制深度对应的RWC(利用公式(1)中的光纤陀螺RWC计算公式)，将RWC取最小值时的调制深度作为当前光功率点对应的最佳调制深度。

步骤S1113：根据各个光功率点及其对应的最佳调制深度，对光功率和最佳调制深度之间的关系进行拟合，建立光功率和最佳调制深度之间的曲线关系。

示例性地，在本实施例中，选用二元一次方程对二者的关系进行拟合，在拟合过程中，确定二次拟合参数a₀、a₁、a₂，从而建立起光功率和最佳调制深度之间的二次拟合曲线关系，表示为：

Φ_0i＝a₀+a₁P_0i+a₂P_0i ² (3)

其中，P_0i表示光功率，Φ_0i表示当前光功率对应的最佳调制深度。

光功率与最佳调制深度之间的二次拟合曲线关系的示意图如图2所示。本实施例通过建立光功率和最佳调制深度之间的二次拟合曲线关系，能够实现最佳调制深度的实时调整，进而实现精度保持。

步骤S12：根据光纤陀螺的光功率与最佳调制深度之间的曲线关系，构建最佳调制深度与台阶高度之间的关系。

台阶高度正比于光功率幅值，因此，最佳调制深度与台阶高度之间的关系表示为：

Φ_0i＝b₀+b₁ΔC_i+b₂ΔC_i ² (4)

其中，ΔC_i表示台阶高度；b₀＝a₀，b₁＝a₁/K，b₂＝a₂/K，K＝P_0i/ΔC_i。

步骤S2：获取光纤陀螺光路系统实时输出的光干涉信号，根据所述最佳调制深度与台阶高度之间的关系，确定当前光功率的最佳调制深度。

下面，对步骤S2的具体实现过程做如下说明。

步骤S21：对光干涉信号进行信号放大及模数转换，生成数字干涉信号。

步骤S22：将数字干涉信号分解为待解调速率信号和待解调光功率信号。

步骤S23：对待解调光功率信号进行附加干涉解调，得到光功率的解调量；并根据所述最佳调制深度与台阶高度之间的关系，得到当前光功率对应的最佳调制深度。

步骤S3：基于光功率的最佳调制深度和附加调制信号，生成模拟调制信号。

步骤S31：对待解调速率信号进行速率解调，生成待解调速率信号的速率信息对应的闭环反馈台阶信号；对闭环反馈台阶信号进行积分，生成阶梯波信号。

步骤S32：根据最佳调制深度生成对应的正常调制信号。

步骤S33：对生成阶梯波信号、正常调制信号及附加调制信号进行叠加，得到数字调制信号。

步骤S34：对数字调制信号进行数模转换及信号放大，生成模拟调制信号。

步骤S4：将模拟调制信号输入光纤陀螺光路系统，实现对光纤陀螺的精度保持控制。

本发明的具体实施例2，还公开了一种实现光纤陀螺精度保持的调制解调系统，该系统基于实施例1中的基于光纤陀螺调制深度自适应调整的精度保持方法实现。该系统的结构示意图如图3所示。该调制解调系统包括光纤陀螺光路子系统、信号处理与转换子系统及调制解调子系统。下面，对各个子系统进行详细介绍。

(1)光纤陀螺光路子系统

光纤陀螺光路子系统(即实施例1中的光纤陀螺光路系统)，用于向信号处理与转换子系统实时输出光干涉信号；还用于实时接收调制解调子系统输出的模拟调制信号，对光纤陀螺进行实时相位调制。

在本实施例中，光纤陀螺光路子系统由光源、耦合器、光纤环、集成光学调制器和光电探测器组成，能够实现光纤陀螺的Sagnac效应。

具体工作过程中，光源产生稳定的光信号，作为后续干涉和调制的基础。耦合器将光信号分成两束，分别沿光纤环的顺时针和逆时针方向传播。当光纤环旋转时，两束光信号因旋转产生光程差，形成Sagnac相位差，这是Sagnac效应的核心体现。集成光学调制器根据接收到的模拟调制信号，对两束光信号进行实时相位调制，调制信号与Sagnac相位差叠加，便于后续信号处理。两束经过调制的光信号在耦合器处发生干涉，干涉信号的强度变化反映了Sagnac相位差和调制相位的综合影响。光电探测器将干涉光信号转换为电信号，输出与干涉强度相关的光功率信号(即干涉信号)，该信号包含了Sagnac效应的信息，用于后续解调和计算旋转角速度。由上可知，光干涉信号由光电探测器输出，模拟调制信号施加至集成光学调制器。

(2)信号处理与转换子系统

信号处理与转换子系统，用于对所述干涉信号进行信号处理，生成数字干涉信号，并输入调制解调子系统。

具体地，在本实施例中，信号处理与转换子系统可以采用前级放大及模数转换电路2实现。

前级放大及模数转换电路2，用于对光干涉信号(即光电探测器转换后的电信号)进行信号放大及模数转换，生成数字干涉信号，并输入调制解调子系统中的解调信息分类模块。

(3)调制解调子系统

调制解调子系统，用于根据数字干涉信号进行速率解调及附加干涉解调，对速率解调得到阶梯波信号、附加干涉解调得到的正常调制信号以及附加调制信号进行叠加得到数字调制信号；对数字调制信号进行信号处理，生成所述模拟调制信号。

调制解调子系统包括解调信息分类模块3、速率信息解调模块4、阶梯波信号发生器5、光功率信息解调模块6、调制深度调整模块7、正常调制信号发生模块8、附加调制信号发生模块9、调制信号组合模块10及数模转换及后级放大电路11。各组成部分的功能具体说明如下。

1)解调信息分类模块3

解调信息分类模块3，用于将数字干涉信号分解为待解调速率信号和待解调光功率信号，并将待解调速率信号、待解调光功率信号分别输入速率信息解调模块4、光功率信息解调模块6。

具体实施过程中，解调信息分类模块3可以按照预设的控制时序，对数字干涉信号进行分解。

2)速率信息解调模块4

速率信息解调模块4，用于对待解调速率信号进行速率解调，生成待解调速率信号的速率信息对应的闭环反馈台阶信号；将闭环反馈台阶信号输入阶梯波信号发生模块5。

具体实施过程中，可以按照解调时序对待解调速率信号进行解调。

3)阶梯波信号发生模块5

阶梯波信号发生模块5，用于对闭环反馈台阶信号进行积分，生成阶梯波信号。

4)光功率信息解调模块6

光功率信息解调模块6，用于对待解调光功率信号进行附加干涉解调，得到光功率的解调量；并将光功率的解调量输入调制深度调整模块7。

具体地，光功率信息解调模块6对待解调光功率信号进行解调，执行：从待解调光功率信号中解调出有附加干涉信号时的数字信号幅值C1和无附加干涉信号时的数字信号幅值C2，根据公式计算台阶高度ΔC＝C1-C2，将台阶高度ΔC作为光功率的解调量。后续将会参照图2和图3，对此处的处理方式进行进一步说明。

具体实施过程中，解调信息分类模块3按照附加调制信号的施加时序，提取出待解调光功率信号送入光功率信息解调模块6。

5)调制深度调整模块7

调制深度调整模块7，用于根据光功率的解调量确定当前光功率对应的最佳调制深度；并将最佳调制深度输入正常调制信号发生模块8。

具体实施过程中，本实施例根据预先建立的台阶高度ΔC(即待解调光功率信号的解调量)与最佳调制深度(数字量)之间的关系，根据待解调光功率信号的解调量，即可得到当前光功率对应的最佳调制深度，即待施加的调制信号对应的最佳调制深度，使光纤陀螺的精度最优。

6)正常调制信号发生模块8

正常调制信号发生模块8，用于根据最佳调制深度生成对应的正常调制信号。

在一些实施例中，正常调制信号发生模块8产生的陀螺正常调制方式可以为四态调制、方波调制或是混合调制方式。将最佳调制深度作为正常调制信号的调制相位，根据陀螺正常调制方式生成对应的正常调制信号。

正常调制信号发生模块8通过接收调制深度调整模块7输出的最佳调制深度，并将当前的陀螺调制深度更改为最佳调制深度，从而实现对光纤陀螺的调制相位调整，使陀螺的精度最优。

7)附加调制信号发生模块9

附加调制信号发生模块9，用于周期性地输出附加调制信号。

在本实施例中，附加调制信号的周期为2Nτ，其中，τ为光纤陀螺的渡越时间，N为正整数。由于光功率的变化是非常缓慢的过程，故N取值可以很大。

在附加调制信号的一个周期内，附加干涉信号的持续时间为2τ，在第一个τ内的附加干涉信号的幅值为π/M，第二个τ内的附加干涉信号的幅值为-π/M，M为正整数。

8)调制信号组合模块10

调制信号组合模块10，用于对阶梯波信号、正常调制信号及附加调制信号进行叠加，生成数字调制信号。

具体实施过程中，阶梯波信号发生模块5输出的阶梯波信号、正常调制信号发生模块8输出的正常调制信号及附加调制信号发生模块9产生的附加调制信号以渡越时间τ为周期在调制信号组合模块10中同步叠加。

这种调制方式的优势是结合了光纤陀螺正常工作所需的调制信号即正常调制信号和阶梯波信号，又能够兼顾用于精度保持的附加调制信号。该调制方式可以不影响光纤陀螺正常工作，同时在解调端产生由附加调制信号带来的待解调光功率，用于实现对光功率的解调。

周期性的附加调制信号能够使集成光学调制器产生周期性的附加相位调制，该调制相位会作用于光纤陀螺光路子系统的光干涉信号，并通过前级放大及模数转换电路2生成周期性的附加台阶数字信号(即待解调光功率信号)。

9)后级放大及数模转换电路11

后级放大及数模转换电路11，用于对数字调制信号进行数模转换及信号放大，生成对应的模拟调制信号。

将模拟调制信号输入至光纤陀螺光路子系统中的集成光学调制器，用以实现对光纤陀螺的相位调制。

本实施例通过上述调制解调方式，最终实现实时监测陀螺光功率变化情况，并根据光功率变化在线调整陀螺的调制深度，使光纤陀螺精度保持在当前光功率下的最优值，实现光纤陀螺的精度保持。

在本实施例中，生成的数字调制信号能够实现速率信息解调输出和调制相位反馈生成。

图4为阶梯波调制信号、正常调制信号和附加调制信号的示意图。

图5为待解调光功率信号的示意图。

需要说明的是，在本实施例中，光功率的解调量即为图5中的台阶高度ΔC。附加调制信号带有周期性的附加干涉信号(即附加台阶数字信息)，台阶高度ΔC正比于当前光功率幅值。无附加干涉信号时，数字信号幅值为C1；有附加干涉信号时，数字信号幅值为C2。参照图5，B1部分为由于施加了图4所示的附加调制信号而产生的响应信号，B1和A的组合为待解调光功率信号，B和A的组合为待解调速率信号。当施加了图4所示的附加调制信号后，必然会产生图5中的A1、B1信号，也即产生了待解调光功率信号。在光功率信息解调模块6的解调过程中，采用相邻两个解调周期中信号对应相减的方法，无附加干涉信号时的数字信号幅值为C1，有附加干涉信号时的数字信号幅值为C2，两信号相减得到台阶高度ΔC。

基于上述说明可知，本实施例提供的基于光纤陀螺调制深度自适应调整的精度保持方法，改进点主要包括：

1、核心创新点：基于实时检测光纤陀螺光功率变化，采用所建立的光功率和调制深度的拟合函数关系，在陀螺内部通过软件算法计算最佳调制深度并及时调整调制深度，使陀螺精度始终保持在当前光功率对应的最佳精度水平。整个实现过程不需更改陀螺光路、电路等硬件状态，易于实现和推广。

2、次要创新点1：通过持续时间为2τ，信号幅值为±π/M(M为正整数)的附加调制方法，形成附加干涉信号，并通过对应于调制信号时序的解调方法实现对陀螺光功率变化的实时监测。

3、次要创新点2：基于光纤陀螺RWC的计算方法，建立了光纤陀螺光功率与最佳调制深度的拟合方法，该方法便于在主流光纤陀螺使用的软件算法芯片FPGA中实现；

4、次要创新点3：该方案对于调制深度的调节精度较高，可达N为数模转换器位数。

本实施例通过将附加调制信号的周期设置为2Nτ，以及对待解调光功率信号和速率信号的快速解调和处理，使得光纤陀螺能够快速响应光功率和速率的变化，提高了其动态性能。这种快速响应能力对于光纤陀螺在高速运动或快速变化的环境中保持高精度测量至关重要，能够更好地满足现代导航系统对光纤陀螺动态性能的要求，有效提高光纤陀螺的动态性能。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于光纤陀螺调制深度自适应调整的精度保持方法，其特征在于，所述方法包括：

构建最佳调制深度与台阶高度之间的关系；

获取光纤陀螺光路系统实时输出的光干涉信号，根据所述最佳调制深度与台阶高度之间的关系，确定当前光功率的最佳调制深度；

基于当前光功率的最佳调制深度和附加调制信号，生成模拟调制信号；

将模拟调制信号输入光纤陀螺光路系统，实现对光纤陀螺的精度保持控制。

2.根据权利要求1所述的基于光纤陀螺调制深度自适应调整的精度保持方法，其特征在于，所述构建最佳调制深度与台阶高度之间的关系，执行：

构建光纤陀螺的光功率与最佳调制深度之间的曲线关系；

根据光纤陀螺的光功率与最佳调制深度之间的曲线关系，构建最佳调制深度与台阶高度之间的关系。

3.根据权利要求2所述的基于光纤陀螺调制深度自适应调整的精度保持方法，其特征在于，构建光纤陀螺的光功率与最佳调制深度之间的曲线关系，执行：

按照固定功率间隔设置多个光功率点；在每个光功率点下，以固定调制深度间隔设置多个调制深度；

对于每一光功率点，分别计算当前光功率点下的每个调制深度对应的RWC，将RWC取最小值时的调制深度作为当前光功率点对应的最佳调制深度；

根据各个光功率点及其对应的最佳调制深度，对光功率和最佳调制深度之间的关系进行拟合，建立光功率和最佳调制深度之间的曲线关系。

4.根据权利要求3所述的基于光纤陀螺调制深度自适应调整的精度保持方法，其特征在于，选用二元一次方程对光功率和最佳调制深度之间的关系进行拟合；在拟合过程中，确定二次拟合参数a₀、a₁、a₂；建立起光功率和最佳调制深度之间的二次拟合曲线关系，表示为：

Φ_0i＝a₀+a₁P_0i+a₂P_0i ² (3)

其中，P_0i表示光功率，Φ_0i表示当前光功率对应的最佳调制深度。

5.根据权利要求4所述的基于光纤陀螺调制深度自适应调整的精度保持方法，其特征在于，最佳调制深度与台阶高度之间的关系表示为：

Φ_0i＝b₀+b₁ΔC_i+b₂ΔC_i ² (1)

其中，ΔC_i表示台阶高度，Φ_0i表示最佳调制深度；b₀＝a₀，b₁＝a₁/K，b₂＝a₂/K，K＝P_0i/ΔC_i。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的基于光纤陀螺调制深度自适应调整的精度保持方法，其特征在于，所述根据所述最佳调制深度与台阶高度之间的关系，确定当前光功率的最佳调制深度，执行：

对光干涉信号进行信号放大及模数转换，生成数字干涉信号；

将数字干涉信号分解为待解调速率信号和待解调光功率信号；

对待解调光功率信号进行附加干涉解调，得到光功率的解调量；并根据所述最佳调制深度与台阶高度之间的关系，得到当前光功率对应的最佳调制深度。

7.根据权利要求6所述的基于光纤陀螺调制深度自适应调整的精度保持方法，其特征在于，所述生成模拟调制信号，执行：

根据待解调速率信号，生成阶梯波信号；

根据最佳调制深度生成对应的正常调制信号；

对生成阶梯波信号、正常调制信号及附加调制信号进行叠加，得到数字调制信号；

对数字调制信号进行数模转换及信号放大，生成模拟调制信号。

8.根据权利要求7所述的基于光纤陀螺调制深度自适应调整的精度保持方法，其特征在于，所述附加调制信号的周期为2Nτ，其中，

τ为光纤陀螺的渡越时间，N为正整数；

在附加调制信号的一个周期内，附加干涉信号的持续时间为2τ。

9.根据权利要求8所述的基于光纤陀螺调制深度自适应调整的精度保持方法，其特征在于，对待解调光功率信号进行解调，得到光功率的解调量，执行：

从待解调光功率信号中解调出有附加干涉信号时的数字信号幅值C1和无附加干涉信号时的数字信号幅值C2；

根据公式计算台阶高度ΔC＝C1-C2，将台阶高度ΔC作为光功率的解调量。

10.根据权利要求9所述的基于光纤陀螺调制深度自适应调整的精度保持方法，其特征在于，所述根据待解调速率信号，生成阶梯波信号，执行：

对待解调速率信号进行速率解调，生成待解调速率信号的速率信息对应的闭环反馈台阶信号；

对闭环反馈台阶信号进行积分，生成阶梯波信号。