无驱动结构的硅微机械陀螺是一种基于哥氏力效应的新型角速度陀螺，它自身没有驱动结构，而是利用旋转载体的旋转作为驱动力矩，来敏感旋转载体的俯仰、偏航和自旋角速度，可广泛应用于诸如旋转弹等高速旋转体的姿态检测。但是，由于无驱动结构的硅微机械陀螺只有在载体自旋和偏航(或俯仰)运动都存在的情况下才有信号输出，因此，该种陀螺不适合用于非旋转载体。此外，当载体自旋速度较低时，无驱动结构硅微机械陀螺输出信号噪声较大，有效信号提取比较困难。本文针对无驱动结构硅微机械陀螺在应用范围方面的不足，提出解决方案，研发了一种新型硅微机械陀螺仪，并对陀螺输出信号进行了分析，以及信号分离解算算法进行了一些研究工作。本文的创新工作包括以下具体内容：1.研发了一种新型硅微机械陀螺仪：即在无驱动结构陀螺上，通过加载电机驱动提供自旋角速度，产生陀螺效应，来敏感非旋转载体或旋转载体的各种姿态信息。并对该陀螺仪因连接组件多带来的输出信号噪声干扰大，如何提高信噪比，优化结构设计做了大量的研究工作；2.对研发的新型陀螺输出信号进行了分析研究，对陀螺输出信号及重力加速度计参考信号做FFT算法频谱分析，得到电机驱动频率、载体自旋频率以及二者的自旋合成频率与偏航和俯仰合成运动频率之间的关系；3.同时，针对新型硅微机械陀螺仪信号分离解算算法进行了研究，提出两种偏航和俯仰姿态解调算法（利用相位差及Hilbert变换求包络、正交分解解调算法和移相、相乘解调低通滤波算法）及旋转载体的自旋角速度求取算法；4.基于上述研究，设计并实现了小尺寸DSP信号处理电路的新型硅微机械陀螺样机，并利用三轴转台模拟旋转和非旋转载体对样机进行了测试，测试结果表明，该陀螺仪可以将同时敏感的自旋、偏航和俯仰三个角速度直接以数字量或通过D/A转为模拟量输出，供设备监测。