一种基于增强自适应时频峰值滤波的光纤陀螺去噪方法

摘要

本发明公开了一种基于增强自适应时频峰值滤波的光纤陀螺去噪方法，包括将原始光纤陀螺含噪输出信号进行缩放、编码原始光纤陀螺含噪输出信号将信号编码为一个幅值为常数的频率调制解析信号、选择最优窗长、优化信号瞬时频率估计范围、采用伪Wigner-Ville分布峰值估计该频率调制信号的瞬时频率、将调制信号的瞬时频率估计峰值进行解调和反缩放恢复得到去噪后的光纤陀螺输出信号的步骤。本发明的方法可用于光纤陀螺等惯性设备的信号去噪，与现有的陀螺去噪方法相比，该方法实现灵活，对于动态信号，可以有效跟踪原始信号，不存在时间延迟。本发明方法采用增强自适应时频峰值滤波方法，可以优化频率估计范围，获得更优的编码信号频率估计值。

主权项

一种基于增强自适应时频峰值滤波的光纤陀螺去噪方法，其特征在于，包括下列步骤：步骤一：将原始光纤陀螺含噪输出信号进行缩放，使其幅值缩放到一定的区间范围内，避免编码信号引起混叠；其中，原始光纤陀螺含噪输出信号表示为：y(t)＝x(t)+ε(t)其中，t为时间，y(t)为光纤陀螺含噪输出信号，x(t)为陀螺输出的有效信号，ε(t)为陀螺噪声；缩放后的信号表示为：$y_c\left(t\right)=0.5*\frac{y\left(t\right)-min\left[y\left(t\right)\right]}{max\left[y\left(t\right)\right]-\min \left[y\left(t\right)\right]}$其中，max[y(t)]和min[y(t)]分别表示y(t)的最大值和最小值函数；步骤二：采用频率调制方式编码原始光纤陀螺含噪输出信号，将信号编码为一个幅值为常数的频率调制解析信号，表示为：$z_y\left(t\right)=e^{j2\pi \mu {\int }_0^t{y}_c\left(\lambda \right)d\lambda }$其中，λ为积分变量，μ为尺度参数；步骤三：采用自适应方法为编码信号的伪Wigner‑Ville分布窗函数选择最优窗长；步骤四：根据最优窗函数长度，优化信号瞬时频率估计范围；步骤五：在步骤四优化的信号估计频率范围内，采用伪Wigner‑Ville分布峰值估计该频率调制信号的瞬时频率；步骤六：将调制信号的瞬时频率估计峰值进行解调和反缩放，恢复得到去噪后的光纤陀螺输出信号。