MEMS加速度计噪声分析与降噪方法研究

针对微机电系统(MEMS)加速度计的随机噪声对输出信号干扰的情况,提出了对加速度计噪声源及噪声类型进行辨识、估计与建模,并确定误差补偿的降噪方法,以提高加速度计精度.采用Allan方差分析法对MEMS加速度计的随机噪声进行分析,得到了影响MEMS加速度计性能的几种主要随机噪声,使用自回归滑动平均模型(ARMA)对加速度计输出数据进行数学建模,以最终预测误差(FPE)准则确定使用的模型与阶次.设计了Kalman滤波算法,对加速度计进行降噪,通过Allan方差方法对Kalman算法滤波效果进行分析.实验结果表明:Kalman滤波能有效降低加速度计的随机噪声.     

基于Allan方差的MEMS陀螺仪噪声分析

文中根据Allan方差原理系统的分析了随机噪声的来源、频率分布和对陀螺仪随机误差的影响,并对一种陀螺仪进行了实测和分析,用一种简单Allan方差方法,得到了5项对MEMS陀螺仪影响较大的噪声系数。结果表明,该方法能有效地估算出陀螺仪中的各项噪声系数。     

高成本和低成本MEMS加速度计性能比较研究

受微加工技术的限制,微机电系统(MEMS)加速度计在精度和可靠性方面存在劣势,针对这一问题,基于Allan方差分析法,对高成本和低成本的两种MEMS加速度计进行了实测和分析,得到了5项噪声系数,对两种传感器的性能进行了评估和对比,验证了Allan方差方法应用于加速度计误差辨识的可行性,并为加速度计的使用和研究提供了依据.