發(fā)布時間：2017-08-26 15:21

  本文關(guān)鍵詞：基于小波濾波的陀螺儀信號噪聲處理

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【摘要】：陀螺儀是一種能夠精準(zhǔn)地檢測角運動的裝置,在航空、航天、航海、軍事及國防領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用。隨著各領(lǐng)域的發(fā)展,對陀螺儀的可靠性及壽命要求也越來越高。在航天設(shè)備裝載陀螺儀之前,要求使用陀螺儀壽命自動化監(jiān)測設(shè)備對陀螺儀進行可靠性及參數(shù)測試。陀螺儀壽命自動化監(jiān)測設(shè)備采集的信號因陀螺電機等輻射源的存在,檢測的數(shù)據(jù)含有噪聲,對測試結(jié)果產(chǎn)生影響。針對該問題,本文對數(shù)字濾波技術(shù)進行了研究,選取了小波濾波方法來對信號去噪。本文首先介紹了陀螺儀及陀螺儀壽命自動化監(jiān)測設(shè)備,了解了其原理及結(jié)構(gòu),并且對信號產(chǎn)生噪聲的原因進行分析。然后結(jié)合設(shè)備的特點,從常用的數(shù)字濾波方法中選取了適合于設(shè)備的小波濾波方法,闡述了小波濾波方法的原理及流程。接著運用Matlab對采集信號進行小波濾波實驗,通過對比,確定合適的閾值,小波函數(shù)及分解尺度。并對該方法的靈敏性進行驗證,同時提出了一種新的解決邊界效應(yīng)的方法。最后通過與原先濾波方法的比較,說明了采用小波濾波方法的優(yōu)勢。
【關(guān)鍵詞】：陀螺儀 可靠性 壽命 小波濾波 邊界效應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN713;TN911.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 符號對照表9-10
• 縮略語對照表10-14
• 第一章 緒論14-18
• 1.1 課題來源及背景14
• 1.2 數(shù)字濾波技術(shù)14-15
• 1.3 數(shù)字濾波技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀以及發(fā)展方向15-16
• 1.4 本文研究的意義和主要內(nèi)容16-18
• 第二章 陀螺儀及陀螺儀壽命自動化監(jiān)測設(shè)備18-30
• 2.1 陀螺儀簡介18-20
• 2.1.1 陀螺儀的發(fā)展史18-19
• 2.1.2 陀螺儀的分類19
• 2.1.3 陀螺儀的應(yīng)用19-20
• 2.2 液浮陀螺儀的結(jié)構(gòu)20
• 2.3 液浮陀螺儀的基本原理20-23
• 2.4 陀螺儀壽命自動化監(jiān)測設(shè)備23-26
• 2.4.1 陀螺儀壽命自動化監(jiān)測設(shè)備的測試原理23
• 2.4.2 陀螺儀壽命自動化監(jiān)測設(shè)備的結(jié)構(gòu)23-24
• 2.4.3 陀螺儀壽命自動化監(jiān)測設(shè)備的硬件系統(tǒng)24
• 2.4.4 陀螺儀壽命自動化監(jiān)測設(shè)備的軟件系統(tǒng)24-25
• 2.4.5 陀螺儀壽命自動化監(jiān)測設(shè)備檢測的主要參數(shù)25-26
• 2.5 陀螺儀壽命自動化監(jiān)測設(shè)備采集的信號26-30
• 2.5.1 信號的噪聲分析27
• 2.5.2 陀螺儀的漂移率27-28
• 2.5.3 影響陀螺儀漂移率的主要因素28
• 2.5.4 噪聲對壽命測試產(chǎn)生的影響28-30
• 第三章 陀螺儀壽命自動化監(jiān)測設(shè)備的數(shù)字濾波策略30-52
• 3.1 陀螺儀壽命自動化監(jiān)測設(shè)備采用的濾波方法需要解決的問題30
• 3.2 常用數(shù)字濾波算法30-34
• 3.2.1 算術(shù)平均值法30-31
• 3.2.2 加權(quán)平均值法31
• 3.2.3 滑動平均值法31-32
• 3.2.4 中值濾波法32
• 3.2.5 程序判斷濾波法32-33
• 3.2.6 去極值均值濾波法33-34
• 3.2.7 一階滯后濾波法34
• 3.3 陀螺儀壽命自動化監(jiān)測設(shè)備原先濾波方法34-35
• 3.4 小波濾波方法的提出35-36
• 3.5 小波分析簡介36-37
• 3.5.1 小波分析的發(fā)展簡史36-37
• 3.5.2 小波分析的應(yīng)用領(lǐng)域37
• 3.5.3 小波分析的發(fā)展現(xiàn)狀37
• 3.6 小波分析的基本理論37-44
• 3.6.1 小波與小波變換37-38
• 3.6.2 連續(xù)小波變換與正交小波38-39
• 3.6.3 常用的小波函數(shù)39-41
• 3.6.4 小波基的基本性質(zhì)41
• 3.6.5 多分辨分析和Mallat算法41-43
• 3.6.6 小波變換與傅立葉變換的比較43-44
• 3.7 小波濾波44-52
• 3.7.1 傳統(tǒng)去噪方法的缺陷45
• 3.7.2 小波濾波的優(yōu)勢45
• 3.7.3 小波濾波基本原理45-46
• 3.7.4 小波濾波算法流程46-47
• 3.7.5 基小波函數(shù)的選取與小波分解尺度的確定47-48
• 3.7.6 小波濾波閾值的選取48-49
• 3.7.7 常見的閾值函數(shù)49-52
• 第四章 matlab中的小波去噪實驗52-70
• 4.1 matlab簡介52-53
• 4.2 陀螺儀信號的小波濾波實驗53-59
• 4.2.1 選取合適的閾值53-55
• 4.2.2 選擇合適的小波函數(shù)及分解層數(shù)55-56
• 4.2.3 小波濾波前后對比56-59
• 4.3 小波濾波方法的邊界問題59-61
• 4.3.1 邊界效用常用方法60-61
• 4.3.2 均值延拓法61
• 4.4 濾波方法的靈敏性的比較61-65
• 4.4.1 陀螺儀參數(shù)檢測要求62
• 4.4.2 小波濾波方法的靈敏性實驗62-64
• 4.4.3 遞推平移濾波法的靈敏性實驗64-65
• 4.5 濾波方法的濾波效果及計算量的比較65-70
• 4.5.1 濾波效果的比較65-68
• 4.5.2 計算量的比較68-70
• 第五章 總結(jié)70-72
• 參考文獻72-74
• 致謝74-76
• 作者簡介76-77

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本文編號：742109