核磁共振陀螺仪作为新型陀螺仪的代表,自上个世纪七十年代起获得了蓬勃发展。核磁共振陀螺仪不受机械阻尼的影响,具有高精度,便于小型化的特点,是未来陀螺仪发展的重点方向。核磁共振陀螺仪的原理主要是依托原子拉莫尔进动,把进动的原子自身看作一个转子,通过法拉第旋光检测得到原子的进动频率,解算后最终得到当前陀螺仪壳体的旋转角速度。核磁共振陀螺仪可以分为以下几个部分:充有碱金属、惰性气体和其他缓冲气体的原子气室、激光泵浦相关设备、射频磁场发生装置、光电检测相关装置等等。本文研究的主要工作为核磁共振陀螺仪磁场系统及其磁场生成装置和磁场驱动线圈。论文从工程实践的角度论述了核磁共振陀螺仪闭环反馈控制系统的实现方式。核磁共振陀螺闭环反馈控制系统主要针对的是工程实践中需要解决的一系列测量和标定问题。由于系统对于空间剩磁的要求极高,这里通过比较两种惰性气体的拉莫尔进动频率来对z轴方向上的磁场偏移量进行补偿,在x和y轴方向上则通过信号调理之后的直流分量来对二轴方向上的剩磁进行补偿。磁场生成设备主要是DDS(直接频率发生器)芯片AD9852,通过MCU发出控制字,芯片产生频率波形,后续经过信号调理和功率放大后,驱动后级线圈,产生所需磁场。为了应对核磁共振陀螺仪小型化的趋势,设计了一种新型布朗贝克线圈结构作为磁场激励器件,该结构通过两对(四只)线圈构成一个整体,通过调整彼此之间的大小关系和距离,使得线圈中心磁场均匀区的误差余项阶数变高,从而大幅度减小由于位置偏差而产生的磁场误差。通过理论计算、仿真和实际测量,证明布朗贝克线圈中心磁场区磁场偏差率约为亥姆霍兹线圈的1/10~4,说明该种结构的线圈能够满足磁场驱动的要求。本论文中所涉及的磁场驱动电路和新型布朗贝克线圈,能够为核磁共振陀螺仪原理样机的试制和小型化提供有益的帮助,具有广阔的应用前景。