基于小波方法的陀螺仪信号处理系统研究

【摘要】：随着惯性技术的发展,对陀螺仪精度的要求越来越高。陀螺漂移是影响陀螺精度的重要指标,因而对陀螺漂移进行滤波的研究显得越来越重要。本论文在研究小波去噪理论的基础上将其应用到陀螺漂移信号处理中,并取得明显的成效。本论文对小波去噪方法进行了进一步研究。 首先,介绍了小波变换的基本理论。通过对连续小波变换和离散小波变换的介绍,给出离散小波变换的Mallat算法;讨论了如何利用小波变换对信号进行的分辨率分析;介绍了小波变换与Lipschitz指数的关系,分析了信号和噪声在小波分解下的特性;然后重点介绍了阈值去噪方法。 其次,在陀螺漂移信号小波基选取的基础上,系统地将bior双正交小波应用到陀螺仪信号处理中,得到了较好的去噪效果。通过bior双正交小波在陀螺漂移信号实时应用中的仿真,为小波去噪方法在惯性导航系统中的应用提供了良好的实验基础。将小波去噪算法用C语言编程实现并应用到惯性导航系统中,取得了较好的效果。 最后,在小波去噪方法的进一步研究中通过将两个常用隶属函数引入小波阈值去噪,设计了两种模糊阈值去噪方法,这两种模糊阈值法都有较好的去噪特性:提出了一种基于小波系数特性的分解层数确定方法;利用本文方法对含有高斯白噪声和脉冲噪声的信号进行处理,不仅可以很好去除高斯白噪声和脉冲噪声获得更高的信噪比,而且可以明显看出,它基本上消除了传统阈值去噪所带来的振荡现象。