基于二代小波变换与LMS的光纤陀螺信号去噪算法制造技术
【技术实现步骤摘要】
基于二代小波变换与LMS的光纤陀螺信号去噪算法
本专利技术涉及导航系统领域，具体涉及一种基于二代小波变换与LMS的光纤陀螺信号去噪算法。
技术介绍
捷联惯性导航完全依靠自身的惯性器件（陀螺仪和加速度计）通过解算获得导航信息，无需任何外界信息，也不向外辐射能量，是一种完全自主的导航系统，因而被广泛应用于航空航海等领域。作为捷联惯性导航系统的关键器件——陀螺仪，它的测量精度直接决定了整个系统的性能指标和精度指标，所以提高陀螺的精度一直是捷联惯性导航领域的研究重点。因为光纤陀螺具有成本低、精度高、可靠性好等优点，目前在捷联惯性导航系统中应用较为普遍，但是光纤陀螺易受温度、光强等外界环境因素的影响，导致光纤陀螺输出信号中存在着陀螺漂移。光纤陀螺漂移分为确定性漂移和随机漂移两种类型。光纤陀螺的确定性漂移经标定后能够得到较好的补偿，但是随机漂移是十分复杂，包括随机常值漂移、慢变漂移与快变漂移。对于这些复杂的随机过程无法建立准确的系统模型，在捷联惯导系统中不能用简单的方法加以补偿，因此随机漂移的大小成为衡量光纤陀螺精度的重要指标。为了提高捷联惯导的精度，必须采用有效的方法对光纤...
【技术保护点】
一种基于二代小波变换与LMS的光纤陀螺信号去噪算法，其特征在于：包括以下步骤： 步骤1使用FPGA采集光纤陀螺输出的数据，并且选定长度为M的数据窗A； 步骤1.1将光纤陀螺固定在三轴转台上，当开机稳定后，FPGA开始对光纤陀螺信号进行采样； 步骤1.2当FPGA采集的光纤陀螺信号序列长度小于M/2时，直接存储到数据窗A； 步骤1.3当FPGA采集的光纤陀螺信号序列长度大于或者等于M/2时，选取截止到当前时刻长度为M/2的光纤陀螺信号存储到数据窗A，并且在数据窗A内对称添加长度为M/2的光纤陀螺信号数据； 步骤2使用LMS自适应滤波算法对数据窗A内的光纤陀螺信号进行处理，依据...
【技术特征摘要】
1.一种基于二代小波变换与LMS的光纤陀螺信号去噪算法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1使用FPGA采集光纤陀螺输出的数据，并且选定长度为M的数据窗A；步骤1.1将光纤陀螺固定在三轴转台上，当开机稳定后，FPGA开始对光纤陀螺信号进行采样；步骤1.2当FPGA采集的光纤陀螺信号序列长度小于M/2时，直接存储到数据窗A；步骤1.3当FPGA采集的光纤陀螺信号序列长度大于或者等于M/2时，选取截止到当前时刻长度为M/2的光纤陀螺信号存储到数据窗A，并且在数据窗A内对称添加长度为M/2的光纤陀螺信号数据；步骤2使用LMS自适应滤波算法对数据窗A内的光纤陀螺信号进行处理，依据最小均方差准则，获得经LMS自适应滤波的输出信号yn，并对抽头权矢量W(n)进行调整；步骤2.1对数据窗A内的光纤陀螺信号X(n)进行最小均方差计算，且按照公式yn＝XT(n)W(n)获得滤波后的输出信号yn，式中XT(n)为X(n)的转置；步骤2.2根据公式e(n)＝d(n)-yn计算误差信号e(n)，式中d(n)表示参考信号；步骤2.3根据公式W(n+1)＝W(n)+μ(n)e(n)X(n)对抽头权矢量W(n)进行调整，式中μ(n)表示LMS自适应滤波算法的迭代步长，μ(n)＝β[1-exp(-α|e(n)|0.25)]，式中α代表衰减系数，β代表加权系数，W(n+1)代表下一时刻的抽头权矢量；步骤2.4将输出信号yn存储至与数据窗A长度相同的数据窗B，当LMS自适应滤波的输出信号序列长度小于数据窗B的长度时，输出信号序列直接存储到数据窗A；当LMS自适应滤波的输出信号序列长度大于数据窗B的长度时，选取截止到当前时刻长度为M的光纤陀螺信号存储到数据窗B；步骤3对数据窗B中长度为M的光纤陀螺信号进行二代小波变换去噪；步骤3.1调用二代小波变换模块，对数据窗B中的光纤陀螺信号序列yn进行二代小波变换，分别获得信号序列yn的低频小波系数与高频小波系数；步骤3.2采用自适应小波阈值法对各尺度上的高频小波系数进行门限阈值处理；步骤3.2中采用基于S...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐晓苏，吴亮，刘义亭，闫捷，邹海军，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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