陀螺漂移信号的小波去噪及其误差模型的研究

发布时间：2017-06-27 19:11

  本文关键词：陀螺漂移信号的小波去噪及其误差模型的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【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、建模的研究显得越来越重要。本文以小波及多小波去噪理论和时间序列分析法为依据，研究了陀螺漂移信号的小波滤波方法，并建立了陀螺漂移信号的时间序列模型和陀螺漂移动力学误差模型。经过对寻北仪陀螺信号的滤波及建模实验验证，本文的方法有效的提高了寻北仪的寻北精度。 首先，本文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、冗余小波应用到陀螺仪信号处理中，与经典信号处理方法巴特沃思滤波结果进行了比较，得到了较好地去噪效果。针对恶劣环境下陀螺仪输出存在的脉冲噪声，设计了小波域中值滤波器。在此基础上本文做了进一步研究，将多小波理论引入到陀螺信号去噪中，分析并对比了陀螺漂移信号多小波去噪的优点与不足。 其次，对陀螺漂移信号进行了系统全面的统计分析，将小波去除信号趋势项的特性应用到陀螺漂移信号误差建模中，采用平稳小波及多小波去除陀螺漂移的趋势项，建立了陀螺漂移信号的时间序列模型。在此基础上进一步对陀螺信号进行了增广自适应卡尔曼滤波，建立了陀螺漂移动力学误差模型。 最后，在研究成果的基础上采用Visual C++ 6.0开发环境设计并实现了陀螺信号去噪可视化软件系统。该系统包括陀螺信号小波去噪与小波分析，陀螺漂移信号的时间序列建模以及寻北仪寻北解算三大模块，具有良好的图形用户界面以及可视化滤波结果显示，为今后同类课题研究和实验提供了功能完善的软件平台。
【关键词】：小波变换 冗余小波 多小波 陀螺漂移 寻北解算 时间序列模型 卡尔曼滤波器
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：V241.5
【目录】：

• 第一章 绪论8-13
• 1.1 陀螺仪漂移率8
• 1.2 影响陀螺仪漂移的因素8-9
• 1.3 陀螺漂移误差模型的分类9-10
• 1.4 陀螺随机漂移误差模型10
• 1.5 陀螺随机漂移建模的研究现状10-11
• 1.6 本课题的目的意义11-12
• 1.7 本文的研究内容12-13
• 第二章 陀螺仪信号的小波去噪13-37
• 2.1 传统去噪方法的缺陷13-14
• 2.2 小波变换的理论基础14-19
• 2.3 小波去噪在陀螺仪信号处理中的应用19-30
• 2.4 陀螺漂移信号的多小波滤波方法30-36
• 2.5 本章小结36-37
• 第三章 寻北仪信号处理可视化软件的设计与实现37-54
• 3.1 软件的功能和结构37-40
• 3.2 小波滤波算法设计40-45
• 3.3 可视化分析工具应用实例45-52
• 3.4 本章小结52-54
• 第四章 捷联式寻北仪的寻北原理和算法分析54-68
• 4.1 捷联式寻北仪方案设计54-55
• 4.2 捷联式寻北仪寻北解算55-62
• 4.3 软件实现62-66
• 4.4 本章小结66-68
• 第五章 陀螺随机漂移数据的统计分析68-78
• 5.1 随机漂移数据的采集68-69
• 5.2 陀螺漂移的平稳性分析69-73
• 5.3 陀螺漂移的正态性检验73-74
• 5.4 零均值性检验74-75
• 5.5 陀螺漂移数据的相关函数分析75-76
• 5.6 本章小结76-78
• 第六章 陀螺随机漂移辨识与建模研究78-94
• 6.1 陀螺随机漂移的ARMA建模78-88
• 6.2 陀螺漂移误差模型辨识88-93
• 6.3 本章小结93-94
• 第七章 总结和展望94-96
• 参考文献96-101
• 发表论文和参加科研情况说明101-102
• 致谢102

【引证文献】

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 夏桂锁;陀螺经纬仪自动寻北关键技术的研究[D];天津大学;2007年

2 李占芳;矿井提升系统振动特性及典型故障诊断研究[D];中国矿业大学;2008年

3 严庆文;多功能微机械陀螺及其应用[D];北京邮电大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前5条

1 杨帅;高精度陀螺仪测定地球自转参数的理论与方法研究[D];长安大学;2011年

2 韩尧松;GPS/DR车载组合导航系统硬件及压电陀螺信号处理[D];天津大学;2004年

3 杨娟;基于DSP的MEMS陀螺信号降噪技术研究与实现[D];西北工业大学;2007年

4 陆芳;MIMU中陀螺随机漂移建模及Kalman滤波技术研究[D];中北大学;2007年

5 徐凯;MEMS陀螺误差补偿的算法研究[D];沈阳理工大学;2012年

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本文编号：490920