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1.  二频机抖激光陀螺高精度低延时信号解调电路设计  
   杨阳  李锦明  唐博《应用声学》,2015年第23卷第8期
   在激光陀螺信号解调滤波过程中,工程上经常运用高阶FIR滤波电路来实现抖动信号剥除;这种方法虽然精度高但具有较高的延时,无法满足激光陀螺输出结果实时性的要求;为了解决这个问题,提出了一种基于FPGA的激光陀螺信号解调电路,利用自适应滤波原理对激光陀螺输出抖动信号进行自适应剥除,最后进行了相应精度及延迟测试;实验结果表明激光陀螺信号经过该系统自适应抖动剥除后效果较好,激光陀螺静态输出百秒方差仅为千分之三且系统延迟0.6 ms远低于常规5 ms延迟,满足了激光陀螺信号解调高精度低延时的要求。    

2.  自适应陷波滤波器应用研究  被引次数:2
   惠俊英  蔡平  马晓民《声学学报》,1991年第1期
   本文介绍自适应陷波滤波器的基本理论,提出了设计极窄带自适应陷波器和滤波器的方法,介绍了用作相位估计器的概念。作者证明自适应相位估计器是理想条件下的最大似然比相位估计器,计算机仿真研究和硬件实验结果均表明该估计器有良好的性能,它的显著优点是同时完成了信号的检测和相位差的估计。    

3.  多凹点滤波器在LINS中的应用  
   《中国惯性技术学报》,2015年第4期
   分析了激光捷联惯性导航系统中的激光陀螺频谱特性,指出激光捷联惯性导航系统中三个激光陀螺的抖动频率会互相干扰。提出一种多凹点有限冲击响应低通滤波器频域设计方法,通过指定三个抖动频率点幅值为小量,在幅频特性曲线上产生三个凹陷点。该滤波器采用标准滤波算法,同时实现了对激光捷联惯性导航系统三个激光陀螺的滤波和机抖信号的陷波。给出了一个24阶多凹点滤波器设计实例,幅频特性分析说明,由于三个陷波点的集中,该滤波器还可以在机抖频率可能存在的频段上,提供额外的80 d B以上的衰减,可防止激光陀螺抖动频率漂移后陷波性能下降。试验结果表明,多凹点滤波器输出数据波动幅度比原激光捷联惯性导航系统使用的滤波器结果减小5~8倍,三轴摇摆试验的导航精度也有一定提高。    

4.  机械抖动激光陀螺新型信号处理方法的研究  被引次数:1
   张庆华  胡绍民  卢广锋《光学技术》,2010年第36卷第1期
   针对高速采样低通滤波的线性脉冲响应(FIR)滤波器在机械抖动激光陀螺(MDRLG)信号处理中存在着较大的时延,限制MDRLG在快速跟踪中的应用,基于相关滤波技术提出了一种新的信号处理方法。对这一方法的基本理论进行了分析,并基于Labview实现了仿真。相关滤波后,激光陀螺输出中的抖动信号衰减了约41dB,还不能达到激光陀螺应用的要求,可以适当加一低阶的FIR低通滤波器去除抖动剥除后剩余的抖动成分和高频噪声。在静态条件下用这三种信号处理方法分别对激光陀螺零偏进行了测试。相关滤波法所测得零偏稳定性(1σ00)比50阶FIR滤波器差了将近三倍,相关滤波后再经过22阶的FIR低通滤波测得的零偏稳定性比50阶FIR低通滤波器的测试结果大了不足0.001°/h,延迟时间却从4.9ms减小至2.1ms。    

5.  激光捷联系统中的优化圆锥误差补偿算法  
   翁海娜  赵圆  李天晖《中国惯性技术学报》,2008年第16卷第2期
   激光捷联系统中采用低通滤波器消除激光陀螺角增量输出中机械抖动引入的干扰信号,同时也对陀螺敏感的外界惯性输入角速度信号进行了频率整形,产生了视在圆锥误差,此时传统圆锥补偿算法未考虑滤波器影响补偿精度严重降低.针对本系统采用了31阶低通滤波器对陀螺的角增量输出整形,分析了其引入的视在圆锥误差,基于滤波器的频率特性,采用五子样圆锥误差补偿算法,即在旋转矢量更新周期内有五个陀螺采样信号,可以构成四种不同时间间隔的陀螺输出角增量信号的叉积,利用这些叉积的线性组合更新旋转矢量.仿真结果表明,对经过滤波器整形的陀螺输出角增量进行补偿,优化的圆锥补偿算法的补偿精度明显优于传统圆锥补偿算法,使系统姿态角的精度提高了两个数量级.    

6.  小波滤波在单轴机抖激光陀螺输出信号处理中的应用  被引次数:3
   宋雅兰  朱春云  詹丽娟《中国惯性技术学报》,2006年第14卷第5期
   单轴机抖激光陀螺仪采用抖动偏频方案消除闭锁,于是陀螺输出信号中不仅包括外界输入的有用角速率信息,也包含了抖动信号和各种高频噪声,应用之前必须有效地去除抖动信号和各种高频噪声.本文采用小波阈值滤波方法对某型单轴激光陀螺输出信号进行了处理,选用Daubechies小波函数作为小波基,以强制消噪的方法,分别用db8,db6,db4小波和不同的小波分解层数对信号进行了滤波,发现采用db4小波对机抖激光陀螺输出信号的滤波效果最优,为工程应用打下了基础.    

7.  高精度LINS陀螺采样频率以及噪声抑制技术  
   《中国惯性技术学报》,2015年第5期
   基于激光陀螺高带宽和数字化输出的特点,提出激光陀螺数字信号处理的两个基础性问题,采样频率合理性与抗混叠滤波。分析了国产高精度激光捷联惯导常用的2000 Hz采样频率下激光陀螺频谱特性。指出在该采样频率下,激光陀螺输出信号中存在某些固定频率干扰信号。提出一种逐步升高采样频率的方法,给出了谱峰位置确定公式,证明国产高精度激光陀螺输出信号中存在机抖频率的3倍频和5倍频干扰信号,并给出合理的最低采样频率应为4500 Hz。为了解决激光陀螺数字化输出的抗混叠滤波问题,建议引入过采样技术,继续提高采样频率,降低激光陀螺功率谱密度,并利用低通滤波抑制噪声,提高激光陀螺精度。    

8.  集成滤波器在谱图信号除噪中的应用  
   张云华 胡上序《分析化学》,1996年第24卷第12期
   本文提出了一种由神经元网络与线性自适应滤波器组成的集成滤波器的实现方法,用于谱图信号除噪处理。    

9.  激光陀螺POS惯性数据滤波及时延补偿  被引次数:1
   钟麦英  闫东坤《中国惯性技术学报》,2011年第6期
   激光陀螺作为位置姿态测量系统(POS)的核心传感器,其精度直接决定激光陀螺POS系统精度,围绕机抖激光陀螺信号去噪的需求,基于FIR滤波器建模的方法,设计了FIR数字低通滤波器;针对滤波器导致的信号延迟问题,根据FIR数字滤波器群延迟特性建模,提出了激光陀螺POS数据时延补偿方法。静态实验结果表明,设计的FIR数字低通滤波器降低了激光陀螺抖动噪声功率达80dB。进一步通过飞行实验表明,提出的方法降低了激光陀螺POS系统姿态角误差,与POS/AV510相比航向角误差由0.017°降低到0.01°,俯仰角误差由0.007°降低到0.005°,横滚角误差由0.016°降低到0.005°,满足了机载InSAR对激光陀螺POS精度要求。    

10.  几种自适应IIR陷波器的复数算法及其应用  
   梁红  李志舜《应用声学》,2008年第27卷第1期
   在自适应IIR陷波器实数算法的基础上,本文提出了三种基于梯度的自适应IIR陷波器的复数算法,并进行了仿真比较。结果表明,这三种复数算法均可检测复信号,并估计信号频率,其中"改进的"简化格型IIR陷波器复数算法收敛速度快、低信噪比下稳定性能好。湖上试验表明该算法不仅实时性好,而且在低信噪比下的检测效果令人满意。    

11.  自适应滤波器的设计与制作  
   《大学物理实验》,2019年第6期
   自适应滤波器是一种能够根据噪声特性实时修改自身参数,从而达到最佳滤波效果的滤波器,目前广泛应用于数字信号处理的各个领域。设计了一款完整的自适应滤波器展示装置,首先使用加法器和移相器电路对原始信号进行加噪处理,将加噪后的信号和原始噪声经过模数(AD)转换后输入FPGA,并在FPGA平台上构建了基于最小均方误差(LMS)算法自适应滤波器,最后将滤波器输出的信号经过数模(DA)转换后在示波器上进行观察。实验结果表明,该自适应滤波方案能在1-200KHz的频带范围内有效地滤除与原始信号频率差大于10Hz的正弦波、三角波和高斯噪声等噪声信号。    

12.  小型集成三通道机抖激光陀螺数字式控制电路设计  
   王浩  刘秀娟  钟颖  齐建宇《应用声学》,2016年第24卷第8期
   针对军事和民用工程中亟待解决的捷联式机械抖动激光陀螺惯导的小型化、集成化和高精度问题,提出了一种以单块电路板实现对3个机械抖动激光陀螺进行数字式稳频控制、抖动控制、稳流控制、信号检测及脉冲计数的全功能小型机抖激光陀螺集成控制方案,设计了以DSP和FPGA为核心控制器的陀螺电路。试验结果表明,该集成控制电路能同时实现3路陀螺的自动控制,参数调整灵活方便,控制精确稳定,在实现小型化集成化的同时,提高了激光陀螺的输出精度,为捷联式机械抖动激光陀螺惯导的小型化、集成化和高精度奠定了基础,已在多个项目中获得工程应用,具有较高实用价值。    

13.  多尺度变步长最小均方自适应算法在光纤陀螺数据处理中的应用  
   高伟伟  王广龙  陈建辉  高凤岐  高爽《强激光与粒子束》,2014年第26卷第7期
   为有效抑制光纤陀螺(FOG)随机噪声,提出将一种多尺度变步长最小均方(MVSLMS)自适应算法应用于FOG数据处理中。根据FOG输出数据的特点,构建了MVSLMS自适应滤波器,提出了FOG信号滤波算法的实现步骤。对FOG实测静态数据、振动数据和速率测试数据进行了滤波实验,结果表明所提算法对FOG随机噪声的抑制效果明显,相比LMS滤波,MVSLMS自适应滤波后的静态数据零偏稳定性数值减小了72.0%,振动数据在振前、振中、振后零偏稳定性数值分别减小91.5%,77.4%和96.5%,速率测试数据标准差减小了54.4%。摇摆测试滤波实验结果表明所用算法对FOG真值信号具有较好的跟踪能力。    

14.  基于自适应神经模糊推理系统的陀螺建模方法  被引次数:2
   刘斌  王常虹  蔡美华《中国惯性技术学报》,2009年第17卷第4期
   系统地介绍了近年来陀螺信号处理中出现的各种主要的滤波方法,并分析了各自的优缺点.针对陀螺输出信号自身的特点,提出了一种基于自适应神经模糊推理系统的陀螺滤波方法,建立了陀螺误差模型.提出的滤波方法同时具有神经网络与模糊逻辑推理的优点,从而有效地减小了建模误差.分别探讨了陀螺静态时的零偏信号估计模型与敏感动态信号时的滤波方案.由仿真结果可以看出,该方法可以有效地估计陀螺的零偏,并能抑制陀螺输出信号中的噪声.    

15.  激光陀螺抖动偏频优化研究  被引次数:2
   陈林峰  严吉中  韩宗虎  陈勇  吉翠萍  雷建军  赵小宁《光子学报》,2008年第37卷第7期
   基于频率调制理论,分析、仿真计算了正弦抖动偏频和优化后的正弦抖动偏频条件下,激光陀螺输入-输出曲线的特点.结果表明:正弦抖动偏频时激光陀螺的输入-输出曲线在抖动频率的倍频点处存在着动态锁区,其宽度与激光陀螺静态锁区、抖动角振幅有关.采用优化后的正弦抖动偏频可以很好地克服动态锁区,大大提高激光陀螺输入-输出曲线的线性度.试验对比了正弦抖动偏频和优化后的正弦抖动偏频条件下激光陀螺的输出性能.试验结果表明:采用优化后的正弦抖动偏频显著提高了陀螺准确度.    

16.  基于FPGA的光纤陀螺自适应LMS滤波算法研究  
   汤霞清  刘 翔  程旭维  黄湘远《应用声学》,2015年第23卷第3期
   光纤陀螺仪的精度严重制约着以其为核心的惯性导航系统精度,为进一步提高系统精度须对光纤陀螺进行滤波处理。本文在自适应LMS滤波算法的基础上,以FPGA实现光纤陀螺数据的采集和滤波处理。以光纤陀螺的延时信号作为参考值,实时自适应调整陀螺不同时刻输出的权值来实现对噪声的滤除。在FPGA中,利用有限状态机的方式来完成该滤波算法的实现,同时完成权值系数的更新和信号采集等模块的功能。结果表明,经过FPGA采集并滤波后的光纤陀螺信号中的噪声分量明显降低,滤波延时远小于采样周期,完全满足工程实际需要。    

17.  全反射棱镜式激光陀螺自适应稳频技术  
   马家君  蒋军彪  刘健宁《光学学报》,2015年第3期
   针对全反射棱镜式激光陀螺在稳频过程中相敏信号易受噪声干扰的现象,研究了全反射棱镜式激光陀螺自适应稳频技术。理论分析了全反射棱镜式激光陀螺的稳频特性,结合自适应噪声对消原理,建立了全反射棱镜式激光陀螺自适应稳频系统的数学模型。通过硬件电路设计,搭建了基于递归最小二乘算法的自适应稳频控制系统。分别对原有稳频技术与自适应稳频技术进行了实验测试,实验结果表明,自适应稳频能有效消除噪声对相敏信号的干扰,稳频精度提高了近一个数量级,陀螺精度相应提高了60%以上。此分析结果为提高全反射棱镜式激光陀螺的性能提供了重要参考。    

18.  基于多周期测量的四频差动激光陀螺高精度信号解调  被引次数:4
   李廷志  罗兵  易康  吴文启《中国惯性技术学报》,2005年第13卷第4期
   分析了四频差动激光陀螺信号的解调原理,针对采用频率测量计数解调方法存在脉冲量化造成的角速度测量分辨率低的问题,改用多周期测量来代替频率测量,大大提高了四频差动激光陀螺信号的解调精度。通过数字滤波器滤波处理,可以减少随机噪声干扰,进一步提高精度。为满足实时性要求,该方法采用FPGA来实现。实验表明,此方法提高了四频差动激光陀螺角速度测量分辨率,为快速高精度方位自对准奠定了基础。    

19.  随机噪声对激光陀螺输出特性的影响  被引次数:6
   王可东  顾启泰《光学学报》,2003年第23卷第12期
   分析了纯随机噪声输入和周期性抖动信号叠加随机噪声的复合抖动输入两种激励下,激光陀螺输出信号均值偏差和分散系数与随机噪声强度之间的数学关系,基于该关系公式,综合读出角速度标准差、输出信号均值偏差和分散系数,提出随机噪声强度的选择方法。研究表明,纯随机噪声减小频率闭锁影响没有应用价值,因为随机噪声的引入将导致激光陀螺测量范围的减小或输出方差的增大,这都不是理想的结果。而在周期性抖动信号基础上叠加随机噪声,并不影响激光陀螺的测量范围,却可大幅度地提高激光陀螺的读出精度,输出方差的增大可以通过延长采样周期予以减小,满足应用要求。    

20.  投影寻踪网络用于光纤陀螺噪声消除的研究  
   李颖  陈兴林《光子学报》,2009年第38卷第1期
   提出采用投影寻踪网络逼近Volterra滤波器的方法以实现光纤陀螺输出信号非线性噪声消除.投影寻踪网络采用批量学习和参数交替优化的训练算法,可以自适应确定神经网络的规模、参数和神经元函数,具有简捷的网络结构和较强的鲁棒性,克服了Volterra滤波器随着阶数增加,滤波系数的数量呈几何级数增长,实现困难的问题.仿真结果表明PPLN网络滤波器比Volterra滤波器具有更好的消噪效果.    

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