融合加速度信息的动态心电EMD滤波算法

在远程医疗和家庭健康诊断中,医护手环在进行心电信号采集时,因被测试者呼吸和抖动的影响,心电信号中会夹杂运动伪迹噪声。为了有效滤除心电信号中的运动伪迹,将加速度信息加入到EMD心电滤波算法当中,通过对被测者运动状态的判断和分类,选用合适的阈值和滤波算法分解项对心电信号进行处理。通过自制手环进行心电采集,使用该算法进行处理,达到较好的滤波效果。     

自适应MEMS加速度计滤波算法

简要分析了微机电系统（MEMS）加速度计使用模型中的噪声来源,介绍了一种自适应平滑滤波器的设计方法,通过增设滤波阈值来调节滤波系数,实现了对 MEMS 加速度数据的动态降噪处理。实验结果表明：自适应平滑滤波器能有效抑制加速度计输出信号中的高频噪声,滤波前噪声信号均方根误差为2.32×10－5 m/ s2,经过滤波后,噪声信号均方根误差为4.79×10－7 m/ s2,提高了加速度计的测量精度,取得了良好的滤波效果。     

数字滤波在加速度计中的工程应用

简要分析了加速度计输出信号的组成,介绍了切比雪夫Ⅰ型数字低通滤波器的设计方法,并采用该方法对某型石英挠性加速度计的输出信号进行了实时滤波处理,通过对滤波前后时域信号和频谱信号的比较,得出了切比雪夫Ⅰ型数字低通滤波器能有效抑制加速度计输出信号中的高频噪声、实时性高、性能稳定的结论.     

车载光电测量平台晃动监测数据分析

车载环境下由于加速度计自身和外界环境干扰等因素的影响,真实的加速度信号叠加了大量干扰信号。针对加速度计信号特点,采用小波阈值去噪对加速度计信号进行了滤波处理。建立一个振动信号模型,将真实的加速度计的输出噪声作为干扰成分叠加到该模型上,选择较优的小波参数,对仿真信号进行小波阈值去噪,去噪后信噪比（SNR）由4．24dB提高到20．45dB,均方根误差（RMSE）由0．051改善到0．0081。据此对真实加速度计输出信号进行去噪处理,实验结果表明：小波阈值去噪对加速度信号具有良好的滤波效果。     

基于EMD和SST算法的闪电电场信号去噪研究

为进一步减少噪声对闪电电场信号的干扰,提出了一种经验模态分解(EMD)和同步压缩小波变换(SST)相结合的组合去噪方法。利用EMD算法能够自适应分解信号和SST算法可将噪声压缩为点状噪声或颗粒状噪声并集中分布的特点,从而选用中值滤波达到对噪声的抑制。利用该方法对标准闪电波和自然闪电波信号分别进行去噪处理,并运用信噪比、相关系数和均方误差对去噪效果进行了定量分析。实验结果表明,所提去噪方法相比于传统小波阈值去噪法、单独用EMD算法和单独用SST算法均取得了较好的去噪效果。     

基于PC的多路语音采集系统的设计与实现

当前语音信号的采集主要集中在单路语音信号的输入和处理上,且单路语音采集会带来诸如噪声大、抗干扰能力差等问题.为了解决采集方式单一和采集信号质量不能满足使用需求等问题,提出了一种基于PC的多路语音实时采集系统,介绍了系统的基本组成,详细分析了硬件电路的基本工作原理,并给出了软件部分的关键代码.同时,为了提高信号质量,系统采用了模拟滤波与在线数字滤波两种方法对语音数据进行处理,故系统具有采集速度快、多路同时采集与存储、数据准确、实时显示等优点,为多路语音信号的采集和处理提供了一个低廉而有效的解决方案.     

HHT算法在压电陶瓷驱动器的微纳米位移传感器中的应用

针对信号虽然经过了模拟滤波,采集到的信号经过数据采集系统后不可避免的含有随机噪声,噪声限制了传感器的分辨率和系统的动态范围。提出利用HHT算法的经验模态分解对用于压电陶瓷的微纳米传感器采集到的数字信号进行数字滤波,将采集到的微弱信号进行进一步处理,以提高微纳米传感器在稳态输出时信号的信噪比从而提高传感器的性能。采用两种方法进行处理。其中一种方法是滤掉经过模态分解后信号中的最高频噪声,另一种方法是滤掉经过模态分解后信号中的前两阶噪声。最后对比实验结果证实了此算法的有效性,它能够改善传感器的线性度。     

智能传感器故障诊断系统数据预处理方法

发动机故障诊断系统中传感器采集到的信号是实际信号和随机噪声的合成,这给故障检测和诊断带来许多不利的影响.将中值滤波和小波分析结合起来使用,中值滤波用于消除数据中的脉冲噪声,小波滤波用于消除数据中的其他平稳随机噪声,仿真结果表明:混合滤波能够有效去除信号中的脉冲噪声与随机噪声,较好地还原了原始信号,将该方法应用于发动机的试车数据,结果表明:该方法具有理想的去除噪声效果.     

基于形态滤波的发动机气缸压力信号处理

在信号预处理中采用了多项式最小二乘法去除信号的趋势项,并采用数学形态学的不同组合结构形式对二冲程发动机的缸内压力信号进行分析处理,可以去除受采集所引起的零漂的影响,滤除受点火脉冲等干扰的噪声。在滤波过程中,采用广义的不同结构元素组合顺序的形态滤波方式对实验数据进行处理,结果表明：此方法能有效地对发动机气缸压力信号进行趋势项去除处理并降噪。     

汽车轮速信号BP网络结构优化设计

本文将神经网络方法引入到轮速信号处理之中,以实际采集的噪声信号作为输入,以小波滤波信号作为标准的输出,设计一个3层BP网络,根据结构的优化设计新方法,建立相应的神经网络模型;以所采集数据中的一部分作为学习样本,对所建神经网络模型进行训练、仿真;以采集数据中的其余部分作为检验数据。仿真结果表明,该模型能以很小的误差逼近标准的滤波输出。     

基于高冲击激励的加速度计参数辨识的研究

加速度计的动态校准在国内外计量领域越来越受到重视,参考国内外最新的加速度计动态校准方法,主要阐述了基于高冲击激励下加速度计动态特性参数辨识的问题。该方法根据加速度计的物理结构建立了其状态空间模型,利用外差式激光干涉仪测量并经过相应处理得到了输入加速度计的激励信号。利用得到的输入-输出数据,通过最小化其状态空间模型的预测误差序列得到了被校加速度计的动态特性的参数,通过在不同的冲加速度峰值下进行了试验并比较表明该方法的有效性。     

加速度计几种模型辨识方法的比较研究

加速度计离心试验中,为了更精确的得到加速度计的模型系数,比较研究了3种辨识方法:最小二乘方法(加权最小二乘)、总体最小二乘方法和EV模型方法.通过仿真得出在输出噪声和输入噪声为白噪声或者近似白噪声且离心机精度优于1×10-5的情况下,最小二乘与其他2种辨识方法辨识精度相当.最后通过试验对比了最小二乘方法与加权最小二乘方...     

基于CEEMDAN的MEMS加速度计输出信号降噪方法

针对微机电系统(MEMS)加速度计输出信号存在误差,导致高压输电杆塔倾斜监测系统的输出倾角数据精确度不高的问题,提出了一种基于自适应噪声完备集合经验模态分解(CEEMDAN)联合奇异值分解(SVD)对杆塔的加速度计输出信号降噪方法。利用CEEMDAN对原始加速度计输出信号进行分解,得到一系列模态分量,分别计算其排列熵(PE),筛选出特征分量和含噪特征分量,然后再将需进一步降噪的特征分量通过SVD进行二次滤波,最后将降噪后的特征分量与未处理的特征分量进行叠加即得到降噪后的加速度计输出信号。仿真实验结果表明,所提出的方法可以有效地抑制噪声干扰,通过与扩展卡尔曼滤波和CEEMDAN-PE对比说明该方法滤波效果更好,有效提高了加速度信号分析精度和杆塔倾斜角测量精度。     

高冲击加速度传感器频响窄脉冲标定测试技术

针对高冲击加速度传感器的频响计量测试问题,设计了一种可实现冲击加速度传感器频响窄脉宽标定系统。该系统采用Hopkinson杆为试验装置,以激光多普勒测速仪作为基准信号测量装置,基于窄脉冲频响计量测试原理,采用汉宁窗和三次插值方法对信号进行处理,基于LabVIEW和MATLAB开发环境编写数据处理程序,实现对被校MEMS冲击传感器频响的快速解算。试验结果表明,该系统能够快速解算出高冲击加速度传感器的幅频特性函数,对传感器工作频带的估计误差低于10%。该系统避免了不同窄脉冲激励条件下,对基准信号和加速度传感器输出信号进行处理的复杂流程,采用适于常规输入信号的信号处理方法,提升了约20%频响测试效率,实现了对加速度传感器频响的快速标定测试。     

Fabrication of a MEMS capacitive accelerometer with symmetrical double-sided serpentine beam-mass structure

This paper presents a symmetrical double-sided serpentine beam-mass structure design with a convenient and precise process of manufacturing MEMS accelerometers. The symmetrical double-sided serpentine beam-mass structure is fabricated from a single double-device-layer SOI wafer, which has identical buried oxides and device layers on both sides of a thick handle layer. The fabrication process produced proof mass with though wafer thickness (860 μm) to enable formation of a larger proof mass. Two layers of single crystal silicon serpentine beams with highly controllable dimension suspend the proof mass from both sides. A sandwich differential capacitive accelerometer based on symmetrical double-sided serpentine beams-mass structure is fabricated by three layer silicon/silicon wafer direct bonding. The resonance frequency of the accelerometer is measured in open loop system by a network analyzer. The quality factor and the resonant frequency are 14 and 724 Hz, respectively. The differential capacitance sensitivity of the fabricated accelerometer is 15 pF/g. The sensitivity of the device with close loop interface circuit is 2 V/g, and the nonlinearity is 0.6 % over the range of 0–1 g. The measured input referred noise floor of accelerometer with interface circuit is 2 μg/√Hz (0–250 Hz).     

基于声振法的西瓜无损检测器

一套检测西瓜是否成熟的仪器,以MEMS加速度传感器和称重传感器为检测信号的来源,利用高性能单片机进行数据处理,最后将检测结果通过液晶显示屏显示出来.     

基于GWO-BP方法的加速度计动态模型研究

针对高g值加速度计动态模型问题,基于Hopkinson杆的校准系统所测的输入输出数据建立系统模型,提出了GWO-BP神经网络动态建模方法。利用灰狼种群算法优化BP神经网络建立的加速度计动态模型,对模拟输入输出信号进行仿真。最后,利用Hopkinson杆标定系统对加速度计的输入输出进行实测。结果表明,相比于BP神经网络算法,该算法经过优化改进后,求解精度提高了43.6%,证明了该方法的可行性。     

一种直升机旋翼振动测试方法及实验

为了精确测量直升机旋翼振动特性,设计了一种基于加速度计的直升机旋翼振动测试装置.该装置主要包括加速度传感器、A/D转换模块、无线模块、软件处理等部分.通过无线装置将加速度计采集到的振动信号发送到电脑端,进行数据采集和处理.还进行了标定实验和转台模拟实验,得到了需要的振动特性(振幅、振动频率).测试结果表明,设计符合振动测试要求.     

A high-sensitivity silicon accelerometer with a folded-electrode structure

A high-sensitivity capacitive silicon accelerometer with a new device structure is presented in this paper. The structure uses a fixed rigid electrode suspended between a proof mass and a stiff moving electrode to provide differential capacitance measurement and force rebalancing. High sensitivity is achieved by forming a thick silicon proof mass and a narrow uniform air gap over a large area. The mechanical noise floor is reduced by incorporating damping holes in the electrodes. The accelerometer structure is all silicon and is fabricated on a single silicon wafer. The measured sensitivity for a device with 2.6 mm /spl times/ 1 mm proof mass and 1.4 /spl mu/m air gap is /spl ap/11 pF/g per electrode. The calculated mechanical noise floor for the same device is 0.18 /spl mu/g//spl radic/Hz at atmosphere.