激光自準(zhǔn)直中的數(shù)字濾波技術(shù)研究.pdf

1、利用激光光束直線基準(zhǔn)進(jìn)行自準(zhǔn)直角度測(cè)量具有測(cè)量精度高、測(cè)量距離遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn)。在實(shí)際應(yīng)用中，激光光束用于高精度自準(zhǔn)直小角度測(cè)量時(shí)，卻由于光束的漂移使角度測(cè)量的精度及穩(wěn)定性難以進(jìn)一步提高。因此，抑制激光光束漂移，改善其方向穩(wěn)定性是激光自準(zhǔn)直小角度測(cè)量中亟待解決的問題。
　　本文在激光自準(zhǔn)直光束漂移量靶標(biāo)反饋控制技術(shù)的基礎(chǔ)上，提高光束漂移量檢測(cè)電路的探測(cè)精度，對(duì)漂移量信號(hào)頻譜進(jìn)行分析，從信號(hào)噪聲擾動(dòng)抑制與衰減的角度，對(duì)反饋系統(tǒng)中的數(shù)字濾波技

2、術(shù)進(jìn)行研究，研制基于FPGA和DSP的漂移量信號(hào)采集、處理及控制電路，對(duì)光束的漂移量進(jìn)行實(shí)時(shí)處理。具體內(nèi)容包括：
　　(1)根據(jù)課題的要求改進(jìn)光電檢測(cè)電路，提高漂移量檢測(cè)的信噪比；研制基于FPGA和DSP的光束漂移信號(hào)采集及處理電路板，實(shí)現(xiàn)光束漂移信號(hào)的同步采集、濾波及PID運(yùn)算并輸出；
　　(2)討論激光自準(zhǔn)直測(cè)量中光束漂移的影響程度，對(duì)采集的光束漂移信號(hào)進(jìn)行頻譜分析，確定漂移信號(hào)及噪聲的頻譜分布，為濾波器的設(shè)計(jì)提供依據(jù)；

3、
　　(3)針對(duì)采集的光束漂移信號(hào)中的特定頻率干擾，選擇數(shù)字陷波器對(duì)其進(jìn)行濾波。比較不同方法設(shè)計(jì)的IIR陷波器的性能，討論了濾波器系數(shù)量化效應(yīng)的影響，根據(jù)系統(tǒng)特定頻率噪聲的具體數(shù)值，給出濾波器的系數(shù)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)仿真；
　　(4)針對(duì)漂移信號(hào)中的隨機(jī)噪聲干擾，采用時(shí)間序列分析對(duì)光束漂移信號(hào)建模，利用所建立的模型設(shè)計(jì)Kalman濾波器濾除測(cè)量中的隨機(jī)噪聲。通過在線辨識(shí)ARMA模型參數(shù)判斷測(cè)量中是否出現(xiàn)粗值點(diǎn)并予以剔除，引入強(qiáng)跟蹤濾