[發明專利]一種基于交疊M帶離散小波變換的光纖陀螺信號去噪方法

有效

• 申請號: 201110425096.2
• 申請日: 2011-12-17
• 公開（公告）號: CN102519449A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 崔培玲;張會娟;全偉
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01C19/72
• 分類號: G01C19/72
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 成金玉

1.一種基于交疊M帶離散小波變換的光纖陀螺信號去噪方法，其特征在于實現步驟如下：

(1)建立光纖陀螺輸出信號模型

其中，X_t為光纖陀螺輸出信號；t＝0，...，N-1，N表示光纖陀螺輸出信號的長度；ω_ie為地球自轉角速率，ω_ie＝7.27×10^-5rad/s；為測試點的地理緯度；ε_t為陀螺漂移；

(2)對光纖陀螺輸出信號作OMDWT小波分解

首先，用和分別對光纖陀螺輸出信號X_t進行濾波，得到第J₀尺度上的小波系數和尺度系數；然后，對所得到的尺度系數用和進行濾波，得到第j尺度上OMDWT的小波系數和尺度系數；依次計算，到尺度J，其中，l＝1，...，L，L＝2M表示第J₀尺度上MDWT濾波器的長度，M表示小波帶數，即M帶小波；i＝1，2，...，M-1；j＝J₀+1，...，J，J₀表示小波變換的初始尺度，J表示小波變換的終止尺度；和分別為第J₀尺度上OMDWT的第i個小波濾波器系數和尺度濾波器系數，和分別為第j尺度上OMDWT的第i個小波濾波器系數和尺度濾波器系數；

h~j,li≡hj,li/Mj/2,]]>g~j,l≡gj,l/Mj/2---(2)]]>

式中，和{g_j，l}分別表示第j尺度上MDWT的第i個小波濾波器系數和尺度濾波器系數；M^j/2表示M的j/2次方；第j尺度上濾波器的長度是L_j≡(M^j-1)(L-1)+1；

(3)對OMDWT小波系數作門限閾值處理

對步驟(2)中光纖陀螺信號分解后得到的小波系數作門限閾值處理，利用門限閾值處理，將絕對值小于門限閾值的小波系數置零，但對絕對值大于門限閾值的小波系數作了收縮：

W~j,ti(W‾~j,ti,Ts)=W‾~j,ti-Ts,W‾~j,ti≥Ts0|W‾~j,ti|<TsW‾~j,ti+TsW‾~j,ti≤-Ts---(3)]]>

式中，t＝0，1，...，N-1，T_s是門限閾值；表示在尺度j上經過門限閾值處理后的第i個小波系數；

(4)對門限閾值處理后的光纖陀螺輸出信號進行OMDWT小波重構：

V~j-1,t=Σl=0L-1Σi=1M-1h~liW~j,t+Mj-1lmodNi+Σl=0L-1g~lV~j,t+Mj-1lmodN---(4)]]>

式中，j＝J₀，J₀+1，...，J；l＝1，...，L，L＝2M表示第J₀尺度上MDWT濾波器的長度，M表示小波帶數，即M帶小波；和分別表示OMDWT的第i個小波濾波器系數和尺度濾波器系數；表示第t時刻第j-1尺度的尺度系數；和分別表示第t+M^j-1lmodN時刻尺度j上門限閾值處理后的第i個小波系數和尺度系數；

(5)利用公式(4)經過計算，最后在第J0尺度上得到重構的去噪后的光纖陀螺信號