[發(fā)明專利]基于小波閾值去噪和FAR模型的MEMS陀螺數(shù)據(jù)處理方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910241238.2
• 申請日: 2009-11-27
• 公開（公告）號: CN101876546A
• 公開（公告）日: 2010-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 叢麗;秦紅磊;邢菊紅
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: G01C19/00
• 分類號: G01C19/00;G06F17/14
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責(zé)任公司 11251
• 代理人: 成金玉;盧紀

1.基于小波閾值去噪和FAR模型的MEMS陀螺數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于實現(xiàn)步驟如下：

(1)采用小波閾值去噪方法對陀螺輸出信號進行處理，濾除噪聲，提高信噪比，所述小波閾值去噪方法的步驟如下：

(1.1)分解過程：選定一種小波函數(shù)，并利用基于奇異譜分析的自適應(yīng)算法確定分解的層次，對陀螺原始輸出信號進行N層小波分解；

(1.2)作用閾值過程：針對分解得到的各層小波系數(shù)，根據(jù)一定的準則選擇閾值，模大于閾值的小波系按軟閾值函數(shù)處理，模小于閾值的小波系數(shù)設(shè)為零；

(1.3)重建過程：根據(jù)去噪處理后的各層系數(shù)通過小波重構(gòu)恢復(fù)原始信號，得到去噪后的陀螺輸出；

(2)針對陀螺小波去噪后的靜態(tài)信號，采用多項式擬合的方法進行陀螺確定性漂移的補償，補償后的殘差即為陀螺的隨機漂移，即獲得陀螺隨機漂移建模所需的樣本序列；

(3)采用FAR模型對隨機漂移建模，所述建模過程如下：

(3.1)以步驟(2)中獲得的MEMS陀螺隨機漂移數(shù)據(jù)作為建模樣本，將樣本數(shù)據(jù)進行零均值、歸一化處理，并將處理后的陀螺隨機漂移序列{X₁，X₂，…，X_n}的最大值記為：umax=maxt(Xt),]]>最小值記為umin=mint(Xt),]]>設(shè){u_j|j＝0，1，…N}是等分點集合，其中u₀＝u_min，u_N＝u_max，依靠等分點可將區(qū)間等間隔劃分為N+1個區(qū)間段：

[u_N-b₀，u_N)，[u₀，u₀+b₀)，[u₁-b₀，u₁+b₀)，[u₂-b₀，u₂+b₀)，…，[u_N-1-b₀，u_N-1+b₀)，其中：b₀＝(u_max-u_min)/2N，N的上限值可參考任一區(qū)間段內(nèi)的樣本點數(shù)目不低于2p來給定，p為模型階數(shù)；

(3.2)在模型階數(shù)p，指定依賴變量的參數(shù)d確定的情況下，通過選定窗函數(shù)寬度b后，最小化擬合誤差，由加權(quán)最小二乘求得各區(qū)間上系數(shù)函數(shù)的局部線性近似系數(shù)；

(3.3)模型參數(shù)N，p，d和b的選取可通過定義平均均方預(yù)測誤差A(yù)PE來實現(xiàn)，依次讓N＝1，…，N_max；p＝1，…，p_max；d＝1，…，p；b＝b₀，…，1，其中N_max為區(qū)間劃分N的最大值，p_max為階數(shù)p的最大值，b₀＝(u_N-u₀)/2N。分別計算APE，令A(yù)PE值最小的N，p，d，b作為模型的最佳參數(shù)，計算此時的FAR系數(shù)函數(shù)的局部線性近似系數(shù)α_i，j，β_i，j(i＝1，…p；j＝0，1，…N)，建立最終陀螺隨機漂移的FAR模型。