随着微机电技术不断地发展,捷联式惯性导航系统快速发展起来。做为捷联式惯性导航系统中不可或缺的惯性测量器件之一,MEMS陀螺仪的输出信号精度将直接影响到系统的导航精度。因此,如何提高MEMS陀螺仪的测量精度一直是惯性导航领域研究的重点。本文以信号采集与处理相关知识和技术为基础,对如何改善惯性导航系统中的MEMS陀螺仪测量精度进行了研究。通过分析惯性导航系统和MEMS陀螺仪的特点,设计了基于DSP芯片的陀螺仪信号采集与处理系统。整个系统分成两部分：前端为陀螺仪信号的采集与传输系统,后端为陀螺仪信号的降噪处理系统,这两个子系统之间通过无线传输的方式传进行数据传输。根据系统的具体要求,给出了相关的外围电路原理图和接口电路设计方案,完成了系统的整体硬件设计。建立了陀螺仪漂移误差的数学模型,使用多种算法分别对陀螺仪输出信号中的随机漂移噪声进行处理。通过仿真实验对比发现,经过改进的第二代小波阈值算法,不需要确定陀螺仪的信号模型就能够进行较好的降噪,是一种通用的降噪方法。但是在需要精确制导的场合,其降噪精度远不如卡尔曼滤波效果好。文章最后设计了一个适用于捷联式惯性导航系统的组合滤波器,使用该组合滤波器可以简单且有效地解决系统的噪声问题,具有一定的工程应用价值。