光纖陀螺實時去噪技術(shù)及其測試分析平臺的實現(xiàn)研究.pdf

1、光纖陀螺是一種新型角速率傳感器，相對于傳統(tǒng)機電陀螺，無運動部件和磨損部件，具有可靠性高、壽命長、體積小、質(zhì)量輕、功耗低、動態(tài)范圍大、啟動快速、頻帶范圍寬等優(yōu)點，因此廣泛應(yīng)用于航空、航天、航海等領(lǐng)域。 光纖陀螺由于工作原理、結(jié)構(gòu)特點和工作環(huán)境影響，輸出信號中包含大量的隨機噪聲。通過數(shù)字信號處理的方法對光纖陀螺信號進行去噪，是提高其測量精度的一種有效措施。傳統(tǒng)去噪方法是基于經(jīng)典濾波理論的信號與噪聲譜不重疊的觀點，通過設(shè)置低通、高通

2、等濾波器來剔除濾波器頻帶以外的噪聲，當信號與噪聲譜重疊較嚴重時，難以達到較好的去噪效果。另外，光纖陀螺由于個體差異，使用前必須對其各項性能之標進行測試。傳統(tǒng)的測試方法主要利用人工手動完成，效率較低，工作量大。 針對以上問題，本文首先對光纖陀螺性能評估和測試方法進行了全面總結(jié)和分析。對光纖陀螺時間序列建模理論進行了深入研究，在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了卡爾曼濾波在光纖陀螺信號去噪中的應(yīng)用。同時本文對小波變換和閾值去噪理論進行了深入的研究，并

3、從工程應(yīng)用的角度出發(fā)對基于滑動時窗的實時小波去噪方法進行了改進，提出一種快速小波分解方法，在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了實時小波去噪在光纖陀螺信號去噪中的應(yīng)用。通過大量實驗分析和比較，驗證了兩種去噪方法具有較好的實時性和去噪效果。 在上述理論研究的基礎(chǔ)上，本文設(shè)計了光纖陀螺測試分析平臺方案，并選用圖形化編程語言LabVIEW作為開發(fā)工具，研究并實現(xiàn)了光纖陀螺測試分析平臺。該平臺可實現(xiàn)光纖陀螺性能標定、性能分析、實時信號去噪等功能，同時可以完