基于压缩感知理论的MEMS陀螺仪信号降噪研究 被引量：12

1

作者 程承 潘泉 +1 位作者 王申龙 程咏梅 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期769-773,共5页

通过分析传统小波阈值滤波的局限性,将基于压缩感知的小波滤波方法应用于低精度MEMS(micro electro mechanicalsystem)陀螺仪信号降噪中,并与小波阈值滤波方法进行了实验对比,实验结果表明:基于压缩感知的小波滤波方法可以有效地去除MEM... 通过分析传统小波阈值滤波的局限性,将基于压缩感知的小波滤波方法应用于低精度MEMS(micro electro mechanicalsystem)陀螺仪信号降噪中,并与小波阈值滤波方法进行了实验对比,实验结果表明:基于压缩感知的小波滤波方法可以有效地去除MEMS陀螺仪输出信号中的噪声,并且在压缩比较大时基于压缩感知的滤波方法去噪效果优于小波阈值滤波方法,改善了低精度MEMS陀螺仪零偏稳定性,为工程中解决低精度MEMS陀螺仪降噪问题提供了新思路。 展开更多

关键词 MEMS陀螺仪 小波滤波 压缩感知 信号噪声

在线阅读 下载PDF 职称材料

强噪条件下基于小波降噪的陀螺仪声信号处理方法 被引量：8

2

作者 胡柏青 魏峥 +1 位作者 王伯雄 李安 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1007-1009,共3页

为了将噪声诊断技术应用于陀螺仪性能分析,针对陀螺仪声音信号信噪比较低的特点,提出了一种小波降噪的新方法,通过尺度系数的比对有效地在复杂强噪声条件下提取出所需的陀螺仪音频信号,为性能分析提供了保证。实验验证降噪取得了较好的... 为了将噪声诊断技术应用于陀螺仪性能分析,针对陀螺仪声音信号信噪比较低的特点,提出了一种小波降噪的新方法,通过尺度系数的比对有效地在复杂强噪声条件下提取出所需的陀螺仪音频信号,为性能分析提供了保证。实验验证降噪取得了较好的效果。 展开更多

关键词 陀螺仪 声信号 尺度系数 小波降噪

在线阅读 下载PDF 职称材料

微机械隧道陀螺仪中微弱信号的检测技术 被引量：6

3

作者 郑剑铭 王凌云 +1 位作者 王明亮 孙道恒 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期199-202,共4页

针对微机械隧道陀螺仪输出信号的特点,设计出陀螺仪隧道电流的检测及校准电路.同时从理论上对电路进行误差分析,并对电路的实际安装技术进行了讨论.最后通过实际电路验证了该设计的可行性.

关键词 微机械隧道陀螺仪 隧道电流 微弱信号 检测 惯性传感器 扫描隧道显微镜

在线阅读 下载PDF 职称材料

数字信号处理技术在陀螺多位置寻北仪中的应用 被引量：8

4

作者 李汉舟 杨孟兴 +1 位作者 李国辉 吉世涛 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2005年第2期14-18,共5页

在分析陀螺多位值寻北仪工作原理的基础上,采用求平均值和数字滤波处理陀螺输出数据,并比较了寻北结果重复性。试验表明:数字滤波后寻北精度明显提高。为进一步提高寻北精度,比较了数字滤波、AR(2)模型、小波滤波和Kalman 滤波四种信号... 在分析陀螺多位值寻北仪工作原理的基础上,采用求平均值和数字滤波处理陀螺输出数据,并比较了寻北结果重复性。试验表明:数字滤波后寻北精度明显提高。为进一步提高寻北精度,比较了数字滤波、AR(2)模型、小波滤波和Kalman 滤波四种信号处理方法。结果表明:数字滤波、AR(2)模型和小波滤波均可以提高陀螺输出信号重复性,小波尺度重构出来的信号方差比原始信号方差降低一个数量级,Kalman 滤波器使陀螺输出重复性提高30 倍。由于这些方法使陀螺输出更加平稳,因而有利于提高指北仪最终寻北精度。 展开更多

关键词 数字信号处理技术 寻北仪 陀螺 AR(2)模型 KALMAN滤波器 应用 数字滤波处理 信号处理方法 小波滤波 重复性 工作原理 输出数据 输出信号 小波尺度 平均值 精度 数量级 方差比 指北仪

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种新型陀螺仪信号提取方案的研究 被引量：3

5

作者 刘建锋 袁赣南 +1 位作者 邹达明 赵世军 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期1148-1150,共3页

介绍了用在新型陀螺仪上的一种赤道三角图形光电信号读取方案,建立了在转子转轴相对壳体坐标系有了偏移和偏转时的信号提取数学模型,分析了此时的偏转误差、耦合误差,最后给出了三种球面三角图形刻制方法,建立了各种方案的误差数学模型... 介绍了用在新型陀螺仪上的一种赤道三角图形光电信号读取方案,建立了在转子转轴相对壳体坐标系有了偏移和偏转时的信号提取数学模型,分析了此时的偏转误差、耦合误差,最后给出了三种球面三角图形刻制方法,建立了各种方案的误差数学模型,分别给出了各误差仿真曲面,并在转子表面用此方法进行了初步实验,结果表明,图形边缘比较光滑,基本上可以满足本传感器的分辨率. 展开更多

关键词 新型陀螺仪 光电信号 三角图形 刻制技术

在线阅读 下载PDF 职称材料

小型静电陀螺仪信号读取方案研究 被引量：3

6

作者 颜明 金志华 +1 位作者 田蔚风 陈超英 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2002年第4期39-43,共5页

信号读取技术是小型静电陀螺仪的一项关键技术,文中介绍了赤道锯齿刻线的光电信号读取方案,分析了图形刻线误差、转子转速误差、耦合误差、转子线位移误差所产生的测角误差,研究了图形刻制方法,并作了初步试验。研究结果对信号读取系统... 信号读取技术是小型静电陀螺仪的一项关键技术,文中介绍了赤道锯齿刻线的光电信号读取方案,分析了图形刻线误差、转子转速误差、耦合误差、转子线位移误差所产生的测角误差,研究了图形刻制方法,并作了初步试验。研究结果对信号读取系统的设计与研制具有参考价值。 展开更多

关键词 静电陀螺仪 信号读取 激光刻蚀 赤道锯齿刻线 耦合误差

在线阅读 下载PDF 职称材料

新型陀螺仪数字式信号提取图形的研究 被引量：3

7

作者 刘建锋 袁赣南 +1 位作者 王奎民 刘繁明 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2005年第3期64-69,共6页

介绍了用在新型陀螺仪上一种赤道三角图形光电信号读取方案,给出了三种三角图形的实现方法,就镀层金属法和高精密机床刻制技术进行了研究和试验,分析了由于边缘效应和伪信号带来的测角误差,就两种方法实现的图形进行了比较,分析了各自... 介绍了用在新型陀螺仪上一种赤道三角图形光电信号读取方案,给出了三种三角图形的实现方法,就镀层金属法和高精密机床刻制技术进行了研究和试验,分析了由于边缘效应和伪信号带来的测角误差,就两种方法实现的图形进行了比较,分析了各自对信号检测带来的影响。建立了刻线误差数学模型且进行了仿真。为了消除边缘效应和伪信号影响,提出了一种新的信号提取图形法—组合图形法,并给出了它的实现模式和试验结果。最后分析了由于图形的存在而使得转子表面不规则对陀螺性能产生的负影响,可以用这些参数来预测陀螺漂移性能。 展开更多

关键词 陀螺仪 光电信号提取 三角图形 镀层法

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种新型的光纤陀螺仪信号采集方法 被引量：5

8

作者 贾苹 李志宏 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2003年第2期57-60,共4页

针对惯性导航系统中,光纤陀螺的动态测量范围宽、精度高、实时性强的要求,设计了一种新型的数据采集方法,该方法具有精度高、量程宽、速度快的优点。通过与惯性导航系统中光纤陀螺的几种常用的数据采集方法进行分析比较,介绍了各自的优... 针对惯性导航系统中,光纤陀螺的动态测量范围宽、精度高、实时性强的要求,设计了一种新型的数据采集方法,该方法具有精度高、量程宽、速度快的优点。通过与惯性导航系统中光纤陀螺的几种常用的数据采集方法进行分析比较,介绍了各自的优缺点,并着重介绍了这种方法的电路实现。 展开更多

关键词 光纤陀螺仪 信号采集 采集方法 惯性导航系统

在线阅读 下载PDF 职称材料

双框架式硅微陀螺仪正交信号分析 被引量：3

9

作者 杨波 周百令 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期84-87,共4页

推导了内驱动,外检测双框架式硅微陀螺仪驱动和检测模态的运动方程.在此基础上,利用弹性主轴原理,推导了内外框弹性主轴偏转产生正交信号与敏感信号的比值表达式.同时还推导了外驱动,内检测双框架式硅微陀螺仪在内外框弹性主轴偏转产生... 推导了内驱动,外检测双框架式硅微陀螺仪驱动和检测模态的运动方程.在此基础上,利用弹性主轴原理,推导了内外框弹性主轴偏转产生正交信号与敏感信号的比值表达式.同时还推导了外驱动,内检测双框架式硅微陀螺仪在内外框弹性主轴偏转产生正交信号与敏感信号的比值.分析表明,在相同情况下,前者的正交信号要远大于后者.最后测定了这两种框架式硅微陀螺仪的正交信号,大小分别为2 380.1°()/s和376.3(°)/s,印证了理论的正确性. 展开更多

关键词 硅微陀螺仪 正交信号 弹性主轴 模态

在线阅读 下载PDF 职称材料

静电陀螺仪光电信号器 被引量：2

10

作者 金志华 田蔚风 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 1991年第1期51-56,41,共7页

空心转子静电陀螺仪通常采用光电信号器进行动量矩位置信息的读取。光电传感器的分辨率、零位噪声和光轴稳定性对陀螺漂移精度和长期工作稳定性有直接影响。本文对静电陀螺仪光电信号器工程实践中的有关理论和技术问题作了较为详细的论述。

关键词 静电陀螺仪 陀螺漂移 信号器 工作稳定性 传感器安装 位置信息 单色象差 转子位置 矩轴 输出信号

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于ER-EMD的陀螺仪信号去噪方法 被引量：2

11

作者 柴栋栋 宋仁银 王吉顺 《四川兵工学报》 CAS 2011年第12期36-41,共6页

针对陀螺仪的噪声成分,提出了一种基于ER(energy ratio)与EMD相结合的去噪方法,采集连续两帧的陀螺漂移信号,各自区分出噪声强弱区域后进行分段处理,取得了很好的去噪效果。

关键词 陀螺仪信号 能量配比 EMD分解 去噪方法

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于DDS技术带自检的飞机精航向角度信号发生器

12

作者 王选择 陈思远 +3 位作者 罗珺哲 石乾 李雪莲 翟中生 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第5期26-32,共7页

飞机精航向角检测仪的定期检测很重要,传统的检测方法存在测量点位少、操作复杂、效率低或采用模拟式航向角发生器体积大、操作不方便等问题,为此,文中利用STM32单片机的嵌入式系统,设计了基于DDS与信号自解调技术,产生满足精航向角度... 飞机精航向角检测仪的定期检测很重要,传统的检测方法存在测量点位少、操作复杂、效率低或采用模拟式航向角发生器体积大、操作不方便等问题,为此,文中利用STM32单片机的嵌入式系统,设计了基于DDS与信号自解调技术,产生满足精航向角度测量的多路模拟放大信号的同时,完成多路信号的同步采集并解调输出的角度信息。解决了飞机航向角信号模拟量多、信号电压大、同步性要求高的问题。对比飞机航向角检测仪的检测结果,实现了0°~360°全角度范围内信号的实时输出,误差控制在±3′以内;对比系统的解调反馈角度信息,解调误差不超过±3′,满足高效、准确的测试需求。 展开更多

关键词 信号发生器 DDS 飞机航向角 陀螺仪

在线阅读 下载PDF 职称材料

小波变换在压电陀螺仪信号去噪中的应用

13

作者 张永祥 孙辉 +1 位作者 熊经武 权春娟 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第z1期752-753,共2页

提出了基于小波变换的陀螺仪信号的去噪方法。陀螺仪作为重要的敏感测量器件,其测量信号的精度很大程度上决定了系统的性能。利用信号与噪声进行小波变换后在各尺度空间呈现的不同特性,应用Daubechies四阶正交小波(db4)对噪声信号进行... 提出了基于小波变换的陀螺仪信号的去噪方法。陀螺仪作为重要的敏感测量器件,其测量信号的精度很大程度上决定了系统的性能。利用信号与噪声进行小波变换后在各尺度空间呈现的不同特性,应用Daubechies四阶正交小波(db4)对噪声信号进行多层小波变换,逐层估计小波变换的各层细节信号的阈值,分别进行软阈值滤波处理,然后进行小波逆变换重建信号以达到对信号消噪和恢复的目的。采用该方法可以有效提高陀螺仪噪声环境下的测量精度。 展开更多

关键词 陀螺仪信号 小波变换 消噪

在线阅读 下载PDF 职称材料

硅微机械陀螺仪模拟信号检测技术研究 被引量：9

14

作者 钟舟 黄丽斌 杨波 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期495-498,共4页

在陀螺测控中,信号的检测电路具有非常重要的地位,其性能直接影响着陀螺的精度。分析了几种微机械陀螺仪的模拟信号检测技术,指出了其中的不足。设计了一种针对硅微机械陀螺仪的信号检测电路,给出了设计方案的原理框图,详细分析了方案... 在陀螺测控中,信号的检测电路具有非常重要的地位,其性能直接影响着陀螺的精度。分析了几种微机械陀螺仪的模拟信号检测技术,指出了其中的不足。设计了一种针对硅微机械陀螺仪的信号检测电路,给出了设计方案的原理框图,详细分析了方案中重要环节的设计思路。电路与敏感结构进行了连接和实验。实验结果验证了设计方案的有效性。 展开更多

关键词 微机械陀螺仪 信号检测 同步解调 带通 载波

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于振动信号分析的动力调谐陀螺仪滚珠轴承故障诊断 被引量：5

15

作者 蔡文迹 李醒飞 鲁建宇 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期340-345,共6页

作为动力调谐陀螺仪重要支撑部件的滚珠轴承,其性能好坏直接影响到陀螺仪甚至整个惯性导航系统的正常运转,因此对其工作状态进行实时监测并作出及时准确地故障诊断具有重要现实意义。对此本文首先分析了动力调谐陀螺仪滚珠轴承产生振动... 作为动力调谐陀螺仪重要支撑部件的滚珠轴承,其性能好坏直接影响到陀螺仪甚至整个惯性导航系统的正常运转,因此对其工作状态进行实时监测并作出及时准确地故障诊断具有重要现实意义。对此本文首先分析了动力调谐陀螺仪滚珠轴承产生振动时的特征频率,然后基于石英挠性加速度计和LabVIEW软件设计了振动测试实验,完成振动信号的采集、处理。针对振动信号进行频域分析和小波分析并作出故障诊断,最后对诊断结果进行验证。 展开更多

关键词 动力调谐陀螺仪 滚珠轴承 振动信号分析 故障诊断

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种新的MEMS陀螺仪信号去噪方法 被引量：3

16

作者 孙田川 刘洁瑜 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期60-65,共6页

为提高MEMS陀螺仪输出信号的去噪效果,将稀疏分解(sparse decomposition)与提升小波变换(lifting wavelet transform)相结合,提出了一种新的信号去噪方法.首先,建立MEMS陀螺带噪信号的误差模型,并利用小波提升正变换计算带噪信号的非稀... 为提高MEMS陀螺仪输出信号的去噪效果,将稀疏分解(sparse decomposition)与提升小波变换(lifting wavelet transform)相结合,提出了一种新的信号去噪方法.首先,建立MEMS陀螺带噪信号的误差模型,并利用小波提升正变换计算带噪信号的非稀疏的小波系数;然后,利用稀疏分解理论恢复小波系数的稀疏性;最后,再通过小波提升反变换重构信号,从而达到去噪的目的.考虑到梯度投影(gradient projection)算法具有全局最优解,运算效率更高,将梯度投影思想引入恢复信号稀疏性的过程中,提出了基于梯度投影的稀疏分解算法,给出了利用梯度投影算法进行信号系数分解的具体步骤,大大简化了计算复杂度,同时提升了算法的稳定性.为验证所提方法的性能,进行了MEMS陀螺信号去噪的静态实验和跑车实验.实验结果表明,此种方法在动静态条件下都可以有效地去除MEMS陀螺仪输出信号中的噪声,尤其是在静态条件下的去噪效果要优于小波阈值滤波方法.同时采用的梯度投影算法相比于正交匹配追踪算法和基追踪算法具有更高的运算效率. 展开更多

关键词 MEMS陀螺仪 信号去噪 稀疏分解 提升小波变换 梯度投影 凸优化

在线阅读 下载PDF 职称材料

磁悬浮位置信号在液浮陀螺仪中的应用

17

作者 徐健 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 1994年第2期37-40,共4页

液浮陀螺仪采用磁悬浮是技术上的一个重大突破，磁悬浮除了具有使陀螺输出轴脱离轴承的机械接触而保持定中心，提高陀螺输入轴对准的精度和稳定性以及陀螺标度因数的稳定性元件之外，还可以利用磁悬浮的位置信号观察到浮子在陀螺仪加温... 液浮陀螺仪采用磁悬浮是技术上的一个重大突破，磁悬浮除了具有使陀螺输出轴脱离轴承的机械接触而保持定中心，提高陀螺输入轴对准的精度和稳定性以及陀螺标度因数的稳定性元件之外，还可以利用磁悬浮的位置信号观察到浮子在陀螺仪加温、正常工作及降温等各个阶段所处的位置，判断陀螺仪工作是否正常，这对进一步改进陀螺仪的性能以及分析陀螺仪的故障都有很大帮助。 展开更多

关键词 磁悬浮 液浮陀螺仪 位置信号 悬浮液 径向位置 干扰力矩 标度因数 精度和稳定性 李萨育图形 陀螺力矩

在线阅读 下载PDF 职称材料

模平方小波阈值在MEMS陀螺信号降噪中的应用 被引量：16

18

作者 李杰 曲芸 +1 位作者 刘俊 张文栋 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2008年第2期236-239,共4页

在深入分析现有软阈值和硬阈值小波去噪方法的基础上,综合二者的优点,提出一种模平方小波阈值去噪方法,并将其应用到MEMS陀螺仪输出信号的滤波处理中,从而有效地减小了信号中的高频噪声,提高了信噪比,抑制了MEMS陀螺仪的随机漂移。文中... 在深入分析现有软阈值和硬阈值小波去噪方法的基础上,综合二者的优点,提出一种模平方小波阈值去噪方法,并将其应用到MEMS陀螺仪输出信号的滤波处理中,从而有效地减小了信号中的高频噪声,提高了信噪比,抑制了MEMS陀螺仪的随机漂移。文中详细介绍了该方法的原理与实现过程,并结合某项目研究中MEMS惯性测量系统的实地跑车实验,对其中MEMS陀螺仪的实测数据进行了分析研究,肯定了使用该方法对MEMS陀螺仪输出信号进行滤波消噪处理的可行性和有效性。 展开更多

关键词 小波分析 模平方阈值 MEMS陀螺仪 信号处理

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于数字锁相环控制的硅微陀螺仪驱动模态分析与实验 被引量：7

19

作者 王晓雷 张印强 +1 位作者 杨成 李宏生 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期747-752,共6页

为了有效控制硅微陀螺仪的驱动模态,采用基于数字锁相环的相位控制方案对驱动信号振动频率进行跟踪控制.首先,分析了硅微陀螺仪驱动模态的特点,提出了一种数字锁相环控制驱动信号频率的方法;其次,阐述了基于锁相环的硅微陀螺仪驱动模态... 为了有效控制硅微陀螺仪的驱动模态,采用基于数字锁相环的相位控制方案对驱动信号振动频率进行跟踪控制.首先,分析了硅微陀螺仪驱动模态的特点,提出了一种数字锁相环控制驱动信号频率的方法;其次,阐述了基于锁相环的硅微陀螺仪驱动模态闭环控制原理,并分析了锁相环频率控制的稳定性;然后,对锁相环控制的驱动模态频率变化和跟踪情况进行了仿真,验证了驱动频率动态跟踪特性;最后,设计了一种基于锁相环的FPGA数字电路控制方案,并制作成实际电路,同时,对硅微陀螺仪驱动模态的开环谐振频率驱动和闭环频率驱动进行了对比实验.结果表明,当温度在-40～60℃内变化时,该控制方案能够保证驱动频率时刻跟踪驱动模态谐振频率的变化,且跟踪相对误差为2.5×10-5. 展开更多

关键词 硅微陀螺仪 数字锁相环 驱动信号频率 频率跟踪

在线阅读 下载PDF 职称材料

陀螺仪漂移特性的小波分析 被引量：18

20

作者 徐丽娜 邓正隆 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2001年第3期57-60,共4页

在简述小波分析中 Mallat算法的基础上 ,用其实现陀螺仪漂移特性的小波分析 ,并对有关的工程问题进行了讨论。给出了某型陀螺实测数据的应用实例 ,证实了此方法的有效性。对今后的应用提出了一些看法。

关键词 小波分析 MALLAT算法 非平稳信号 陀螺仪 漂移特性 滤波器组 光学陀螺仪 建模

在线阅读 下载PDF 职称材料