二频机抖激光陀螺漂移数据滤波方法

为了有效抑制二频机抖激光陀螺(RLG)输出数据中的随机漂移,提出了一种结合谐波小波预滤波进行网络训练的径向基函数(RBF)神经网络滤波方法.原始的陀螺输出经过谐波小波预滤波消噪.消噪后的数据作为RBF神经网络训练样本的期望输出,对神经网络进行训练.以实测的长时间陀螺输出对完成训练的RBF神经网络的有效性进行验证,并利用...     

光纤陀螺消噪方法研究

随着光纤陀螺(FOG)精度和可靠性的不断提高,光纤陀螺捷联惯导系统在导弹武器中得到越来越广泛的研究和应用。但是,在导弹的初始对准与导航过程中,光纤陀螺的输出噪声严重影响了对准与导航的精度。因此,有必要对光纤陀螺的输出信号进行消噪处理。在分析了光纤陀螺输出噪声的基础上,将小波阈值去噪理论应用到光纤陀螺信号处理中,并与基于ARIMA模型的强跟踪Kalman滤波去噪方法进行了比较。研究表明,基于小波的去噪方法能够更好地估计光纤陀螺的输出信号,具有更为理想的去噪效果,有效地解决了对准与导航过程中光纤陀螺噪声的影响,提高了对准与导航的精度。     

光纤陀螺信号数字滤波算法研究

针对光纤陀螺信号漂移误差和噪声的影响及陀螺稳定平台系统的特点,研究了滑动滤波、FLP自适应滤波、小波变换阈值滤波3种直接对陀螺输出信号进行数字滤波处理的方案.最后对某陀螺惯性稳定跟踪转台中使用的光纤陀螺信号的测试和统计分析结果表明,采用小波变换阈值滤波可有选择地对陀螺信号的噪声成分进行抑制,其滤波去噪效果明显.     

基于RLS算法的脑电信号的去噪

介绍了自适应的递归最小二乘方滤波器(RLS)和匹配滤波器,以及其去噪的处理方法。用C语言编写了递归最小二乘方滤波器,在噪声对真实信号影响不太大的情况下的通用滤波程序,并对实际提取到的EEG信号进行了RLS去噪处理和匹配滤波输出。通过Matlab 7软件绘出他的滤波输出、功率谱、匹配滤波输出图。通过观察各种输出图像,结果令人满意。     

基于时域的视频去噪算法研究

论述了两种基于时域的视频去噪算法。首先介绍基于菱形运动估计的时域滤波,先进行菱形运动估计计算寻找最佳匹配块,之后在两个块之间进行均值滤波,整合匹配块输出滤波过的图像;其次介绍了BM3D视频去噪技术,详细地描述了BM3D去噪技术的去噪主要过程,分别解释了去噪过程中块匹配、三维变换域滤波、权值计算、重构四个主要步骤的原理与过程。最后通过实验,证明了这两种方法在去噪方面均能取得良好的效果。     

光电稳定跟踪平台中微机电陀螺滤波方法研究

根据微机电陀螺的实测数据,分析了其噪声特性,建立了微机电陀螺零漂的AR模型.研究了基于Kalman滤波的陀螺去噪算法,给出了去噪结果,分析了Kalman滤波不能够在微机电陀螺信号去噪中获得较好效果的原因.在此基础上,将基于阈值决策的小波去噪方法应用于微机电陀螺的信号处理中,给出了滤波结果.实测结果表明由于后者不依赖于噪声的精确模型,根据噪声在不同频段的统计特性采用阈值决策滤波,具有更好的抑噪效果.最后给出了两种滤波算法的比较结果.     

FPGA和DSP平台惯性传感器信号小波处理

为了满足光电跟踪系统对激光陀螺信号去噪处理提出的高实时性要求,对小波阈值消噪算法的特点进行分析,提出一种基于FPGA和DSP的硬件平台实现此滤波算法,达到了高实时滤波的要求,且滤波效果明显。实验结果表明,设计的硬件系统对单频率和多频率噪声都具有去噪功能,并将输出延时降低在15μs以内。     

极化敏感阵列斜投影滤波性能分析

该文研究了极化敏感阵列采用斜投影滤波和正交投影滤波的输出信干噪比(SINR)特性。推导获得了斜投影滤波与正交投影滤波在理想情况和存在阵列误差时的输出SINR 计算式:理想情况下输出SINR 是信噪比(SNR)、目标与干扰的空域和极化域匹配系数的函数;存在阵列误差情况时输出SINR 受信噪比,干噪比(INR)、目标与干扰的空域-极化域匹配系数及误差扰动量共同影响。分析表明,相比正交投影滤波而言,斜投影滤波的输出SINR没有改善,也不能提高误差稳健性,它们均低于最优输出SINR;正交投影与斜投影输出SINR 相同的成因并不一样,正交投影滤波改变了目标的幅相特性,滤波后目标有损失;斜投影滤波改变了输出噪声的空域-极化域特性,放大了输出噪声的功率。最后通过仿真实验验证了理论分析的正确性。      

激光陀螺反射镜最佳透射率实验研究

通过检测与计数电路可以将激光陀螺输出的光电信号进行放大、整形、鉴相,输出与陀螺转角成正比的脉冲信号。由于激光陀螺输出的是微弱光电信号,且检测电路存在散粒噪声和热噪声等干扰,因此提高检测电路信噪比对保障计数电路功能正常来说至关重要。为提高检测电路信噪比,需保证陀螺输出光功率尽可能大。根据激光器的功率输出公式推导计算了使陀螺输出光功率最大的反射镜最佳透射率,并进行了实验验证。理论计算和实验结果均表明,采用最佳透射率反射镜能够有效提高激光陀螺输出光功率。     

小波中值滤波在晃动基座初始对准中的应用

针对捷联惯性导航系统(SINS)在晃动基座下进行初始对准时,陀螺和加速度计受外界干扰噪声较大,而单独采用低通滤波或小波滤波法不能有效实时地实现噪声抑制问题,采用小波阈值消噪和中值滤波相结合的混合滤波方法来实现信号的消噪。将输出信号首先经中值滤波消除信号中的突变噪声,再利用小波阈值消噪滤除振动噪声和白噪声,从而有效地消除基座晃动带来的噪声。测试实验表明,提出的混合滤波法对车载惯导系统输出信号噪声滤波效果明显,在发动机启动的情况下,可基本达到静态信号采集的效果。对准仿真实验表明,提出的滤波法能辅助捷联惯导系统实现在晃动基座下的精对准。     

小波域中值滤波在激光陀螺信号处理中的应用

各种随机噪声是导致激光陀螺产生误差的主要因素，且其性质特殊，很难用传统的滤波方法去除。为了减小激光陀螺的随机误差，提高测量精度，提出了小波域的中值滤波器滤波方法，对激光陀螺零漂数据进行了滤波，并采用Allan方差法对滤波效果进行了定量分析。结果表明，此方法的滤波效果优于中值滤波和小波软阈值滤波效果，能有效地减小激光陀螺零漂信号中的角度随机游走、角速度随机游走、速率斜坡、零偏不稳定性和量化噪声，提高激光陀螺零漂输出的稳定性。     

一种适用于椒盐-高斯干扰信号的自适应滤波改进算法

图像通信由于成像设备自身特点和通信过程中的光-电转换机制,一般含有椒盐-高斯干扰信号,信号交叉影响会导致单一的滤波方法效果不佳甚至失去作用。为了同时有效抑制两种干扰信号,提出了一种适用于椒盐-高斯干扰信号的自适应滤波改进算法。该算法首先通过干扰信号噪声点辨识与滤波窗口自适应扩展,计算信号噪声辨识过程中各扩展窗口归一化系数和一次加权联合滤波中间输出,然后利用多层级窗口中间输出值进行二次加权优化滤波,减少干扰信号噪声点对联合滤波输出的影响,最后针对计算量大的问题,在中值滤波过程中提出均值分割方法,提高滤波算法实时性。实验结果表明,该方法能有效抑制椒盐-高斯干扰信号噪声,算法实时性较好,优于多种传统及其演进滤波算法。     

基于经验模态分解的光纤陀螺1/fγ类型分形噪声滤除方法

提出了一种可有效滤除输出信号中干扰信号的新的光纤陀螺信号降噪方法.中高精度光纤陀螺的随机噪声中包含了白噪声和具有长程相关性、自相似性及1/fγ型谱密度特点的一种非平稳随机噪声--1/fγ型分形噪声.利用传统的滤波方法无法有效去除该类分形噪声,而新方法以经验模态分解(EMD)和阈值降噪方法为核心,结合提升小波理论对光纤陀螺的输出信号进行软阈值滤波,进而提高光纤陀螺的精度.利用这种新方法对多组实测数据进行滤波仿真实验,结果中仅偏置稳定性一项性能指标就已表明,使用新滤波方法滤波后数据精度可提高一个数量级,而相较传统的小波滤波方法可提高2.5倍,故此验证了新方法的有效性.     

一类数字信号N级采样滤波整形电路研究

提出一类数字信号N级采样滤波整形电路,该电路包括N级信号采样电路、采样信号状态比较电路、输出判决电路三部分。该电路在信号采样输出时,通过信号前后间的关系来判断信号的输出结果,避免了毛刺噪声被当作有用信号输出。该方案对信号传输过程中的毛刺噪声,特别是抖动频繁的毛刺噪声具有较好的滤波效果,可广泛应用于数字电路系统、PLD等系统设计中。     

基于旋转调制技术的高精度陀螺寻北仪

陀螺动态寻北算法目前普遍采用动态测试结合数据拟合的方法,针对此方法处理动态测试数据存在去噪效果不强、数据存储运算量大的缺点,提出一种基于互相关函数消噪的快速动态寻北方案,推导了寻北原理公式.该方法先利用连续恒速的机械旋转将激光陀螺和加速度计的输出信号调制成一定频率的三角调幅波;然后,根据互相关函数同频相关,不同频不相关的性质,取两路相同频率的基准信号分别计算与陀螺和加速度计输出信号的互相关函数,以消除惯性器件漂移和噪声对寻北精度的影响.仿真结果表明,新算法可实现全姿态下的高精度陀螺寻北,30 s的方位角和姿态角误差小于0.01.寻北实验结果表明,该算法对惯性器件测量过程中的各类噪声有很好的抑制作用,5 min寻北标准差达到32.7,基本满足高精度寻北的需求.     

基于经验模态分解的激光陀螺随机信号消噪

各种随机噪声是导致激光陀螺产生误差的主要因素,且其性质特殊,很难用传统的滤波方法去除。为了抑制激光陀螺的随机漂移,提高使用精度,提出了一种新型经验模态分解方法对陀螺随机漂移测试信号进行滤波处理。该方法将经验模态分解的内模函数中两个相邻过零点之间的信号定义为模态单元,并作为基本分析对象,通过对模态单元振幅的阈值处理来判断模态单元的类型,进而建立模态单元滤波模型。分析了经验模态分解法在分解不同Hurst指数分形高斯噪声时模态振幅的演化规律,并建立了一种用于高斯消噪的阈值选取规则。运用该方法对激光陀螺测试数据进行了滤波降噪实验,并用Allan方差法对不同降噪算法的降噪效果进行了比较分析,实验结果验证了该方法的有效性和优越性。     

基于双频锁定的谐振式微光陀螺背散噪声抑制

经过十余年的发展,谐振式微光陀螺(RMOG)系统中的光学噪声依旧是制约陀螺输出精度的重要因素,其中背向散射噪声是谐振式微光陀螺系统中的主要光学噪声之一。本文首先分析了背散噪声产生机理,建立了谐振式微光陀螺系统背散噪声数学模型。其次,利用不同频率激光,将CW与CCW光路中的背散噪声与反向光信号的相干噪声信号移频至高频段并滤除,实现背散噪声抑制的方法。并利用双激光器双频锁定的方法进行了验证。实验结果显示,谐振曲线中背散噪声被有效抑制,从而使谐振式微光陀螺系统锁频精度提高了5倍,锁频精度达到6 °/h。