Implementation of digital detection scheme for fiber optic gyroscope
Fiber optik dönüölçer için sayısal algılama şemasının gerçeklenmesi
- Tez No: 336857
- Danışmanlar: PROF. DR. ORHAN AYTÜR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: ber optic gyroscope, FOG, Sagnac e ect, square-wave bias modulation, angle random walk
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 79
Özet
Fiber optik dönüölçer (FOD), bir çeşit ataletsel sensör olup hava, deniz, kara ve uzay araçlarının seyrüsefer, kontrol ve yönlendirmeleri için kullanılabilmektedir. FOD, dönen bir fiber döngüsü boyunca aksi yönlerde yayılan iki ışık dalgası arasında faz farkına bağlı dönü hızını ölçer. Bu tez çalışmasında, FOD'un Sagnac etkisi ve karşılıklılık gibi temel prensipleri anlatılmıştır. Geniş bantlı bir ışık kaynağı, çiftleyici, kutuplayıcı, bütünleşik optik yonga ve fiber sarımdan oluşan optik şema geliştirilmiş ve kurulmuştur. FOD'da kullanılan modülasyon ve demodülasyon teknikleri ayrıntılı olarak incelenmiştir. Fotodetektör, transempedans yükseltici, gerilim yükseltici ve veri toplama sistemi ile sayısal algılama sistemi kurulmuştur. Alıcı-verici modül ve FPGA işlemci, veri toplama sisteminin bileşenleridir. Modülasyon ve demodülasyon süreçleri LabVIEW FPGA modülü kullanılarak gerçeklenmiştir. LabVIEW ortamında oluşturulmuş program, orantı katsayısı ve faz modülatörü parametrelerini karakterize etmeye olanak sağlamaktadır. Dönü hızı ölçümleri yapılmış ve Allan varyans yöntemi ile analiz edilmiştir. Farklı gürültü tiplerinin FOD performansına etkileri incelenmiştir. FOD'un kısa-vadeli doğruluğunu belirleyen gürültü bileşeni açı rasgele yürüme, sivri uçtan bağımsız sinyalin sayısal entegrasyonu ile düşürülmüştür. Aynı zamanda, sistemin çıkış gücü çok düşük olsa bile benzer gürültü parametrelerini elde ettiğimiz gösterilmiştir. Modülasyon derinliğinin optimizasyonu ile açı rasgele yürüme değerinin düşürüldüğü kanıtlanmış ve test edilmiştir. Teorik ve deneysel sonuçlar işin her aşamasında oldukça tutarlıdır. Anahtar sozcukler: ber optik donuolcer, FOD, Sagnac etkisi, kare-dalga kutuplanma modulasyonu, ac rasgele yurume.
Özet (Çeviri)
Fiber optic gyroscope (FOG) is a kind of inertial sensor that can be used for navigation, control and guidance of air, naval, land and space vehicles. A FOG measures rotation rate dependent on phase difference between two counter-propagating light waves through a rotating fiber loop. In this thesis, the main principles of FOG such as Sagnac effect and reciprocity are described. The optical scheme consists of a broadband light source, a coupler, a polarizer, an integrated optic chip and a fiber coil, is developed and established. The modulation and demodulation techniques used in FOG are also investigated in detail. The digital detection system is built with a photodetector, a transimpedance amplifier, a voltage amplifier and a data acquisition (DAQ) system. A transceiver module and an FPGA processor are the components of DAQ system. The modulation and demodulation processes are implemented by using LabVIEW FPGA module. The program created in LabVIEW environment allows to characterize scale factor and phase modulator parameters. Rotation rate measurements are performed and analyzed by Allan variance method. The impacts of different noise types to the performance of FOG are analyzed. Angle random walk (ARW), noise component to determine short-term accuracy of FOG, is reduced by integration of spike-free signal. We also show that we obtain similar noise parameters even if the output power of the system is very low. It is proven and tested that ARW is reduced by the optimization of modulation depth. Theoretical and experimental results are quite consistent at every stages of the work.
Benzer Tezler
- 2-8 MBit/s fiber optik hat teçhizatı arayüz devresinin sahada programlanabilir kapı dizisi ile tasarlanması ve gerçeklenmesi
Designing and implementing 2MBit/s and 8 MBit/s fiber optic line terminating equipment interface circuit by using field programmable gate array
ÜMİT GÖĞÜSGEREN
Yüksek Lisans
Türkçe
1993
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF. DR. AHMET DERVİŞOĞLU
- Genişbandlı şebekelerde hizmet adaptasyon protokolleri
Başlık çevirisi yok
RECEP EVREN PALANDUZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜNSEL DURUSOY
- Scada sistemlerin incelenmesi ve OG elektrik dağıtım tesislerine uygulanması
The study of scada system and applications to medium voltage distrd3ution systems scada
NECMETTİN BERÇİN
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖMER USTA
- Sönümlemeli kanallarda kafes kodlamalı sistemler için birleşik serpiştirme tekniği
Combined interleaving technique for trellis coded systems in feding channels
ERSİN ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÜMİT AYGÖLÜ
- Vısual C# 2005 kullanılarak çok boyutlu görüntüler için jpeg2000 standardını destekleyen görüntü işleme uygulaması
Developing an image processing application using visual C# 2005 supporting jpeg2000 standard for multidimensional images
EVGİN GÖÇERİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolPamukkale ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. KADİR YALDIR