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一种基于二代小波变换与LMS的光纤陀螺信号去噪算法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1使用FPGA采集光纤陀螺输出的数据，并且选定长度为M的数据窗A；步骤1.1将光纤陀螺固定在三轴转台上，当开机稳定后，FPGA开始对光纤陀螺信号进行采样；步骤1.2当FPGA采集的光纤陀螺信号序列长度小于M/2时，直接存储到数据窗A；步骤1.3当FPGA采集的光纤陀螺信号序列长度大于或者等于M/2时，选取截止到当前时刻长度为M/2的光纤陀螺信号存储到数据窗A，并且在数据窗A内对称添加长度为M/2的光纤陀螺信号数据；步骤2使用LMS自适应滤波算法对数据窗A内的光纤陀螺信号进行处理，依据最小均方差准则，获得经LMS自适应滤波的输出信号y<sub>n</sub>，并对抽头权矢量W(n)进行调整；步骤2.1对数据窗A内的光纤陀螺信号X(n)进行最小均方差计算，且按照公式y<sub>n</sub>＝X<sup>T</sup>(n)W(n)获得滤波后的输出信号y<sub>n</sub>，式中X<sup>T</sup>(n)为X(n)的转置；步骤2.2根据公式e(n)＝d(n)‑y<sub>n</sub>计算误差信号e(n)，式中d(n)表示参考信号；步骤2.3根据公式W(n+1)＝W(n)+μ(n)e(n)X(n)对抽头权矢量W(n)进行调整，式中μ(n)表示LMS自适应滤波算法的迭代步长，μ(n)＝β[1‑exp(‑α|e(n)|<sup>0.25</sup>)]，式中α代表衰减系数，β代表加权系数，W(n+1)代表下一时刻的抽头权矢量；步骤2.4将输出信号y<sub>n</sub>存储至与数据窗A长度相同的数据窗B，当LMS自适应滤波的输出信号序列长度小于数据窗B的长度时，输出信号序列直接存储到数据窗A；当LMS自适应滤波的输出信号序列长度大于数据窗B的长度时，选取截止到当前时刻长度为M的光纤陀螺信号存储到数据窗B；步骤3对数据窗B中长度为M的光纤陀螺信号进行二代小波变换去噪；步骤3.1调用二代小波变换模块，对数据窗B中的光纤陀螺信号序列y<sub>n</sub>进行二代小波变换，分别获得信号序列y<sub>n</sub>的低频小波系数与高频小波系数；步骤3.2采用自适应小波阈值法对各尺度上的高频小波系数进行门限阈值处理；步骤3.2中采用基于Stein无偏似然估计原理的自适应小波阈值法对高频小波系数进行门限阈值处理，其步骤为：a)将Stein无偏似然估计原理应用于第一尺度的高频小波系数，获得一个阈值λ<sub>1</sub>；b)分别求解各尺度上的高频小波系数的平方和P<sub>k</sub>，则各尺度上的阈值<img file="FDA0001035828990000011.GIF" wi="179" he="121" />k＝1,2,...,l，式中：E<sub>k</sub>＝P<sub>1</sub>/P<sub>k</sub>，l为小波分解尺度；c)根据步骤b)得到的各尺度的小波系数阈值，使用改进的软阈值法修正高频小波系数步骤3.3调用二代小波逆变换模块，对各尺度上的低频小波系数与经门限阈值处理后的高频小波系数进行二代小波逆变换以重构光纤陀螺信号；步骤4在二代小波逆变换重构信号完成后，使用浮动窗数据处理法处理去噪后的光纤陀螺信号。 |
