基于小波方差的光纤陀螺随机误差特性提取方法

摘要

本发明公开了一种基于小波方差的光纤陀螺随机误差特性提取方法，该方法通过对光纤陀螺输出的角速度信息x_t-0首先进行野值剔除处理，从而得到不含有野值的角速度信息x_t，然后采用离散小波变换对x_t进行处理得到不同分解尺度下的离散小波变换系数d_j，τ，然后对d_j，τ进行方差处理，从而获得各尺度因子τ下的从低频带至高频带的小波方差σ_x²(τ)，最后采用随机误差源方差平方和关系进行小波方差σ_x²(τ)与尺度因子τ的双对数曲线拟合，从而提取出光纤陀螺输出的角速度信息中的五项随机误差系数N，B，K，R，Q。本发明能够实现更加精确的光纤陀螺随机误差特性分析，从而为提高光纤陀螺的性能设计和补偿随机误差提供指导。

主权项

1.一种基于小波方差的光纤陀螺随机误差特性提取方法，其特征在于提取方法具有下列步骤：步骤1：剔除野值处理采用莱特法则对光纤陀螺输出的角速度信息x_t-0进行剔除野值，从而获得野值剔除信息x_t；步骤2：离散小波变换处理将野值剔除信息x_t进行离散小波变换DWT获得各尺度因子τ下的单组小波系数j表示时间偏移量，τ表示尺度因子，t表示采样时间，x_t表示野值剔除信息，ψ_j，τ(t)表示基本小波函数的尺度伸缩和尺度平移量；所述的尺度因子τ是指在采样时间t内采样个数n的偶数，数学表达为$\tau =\mathrm{1,2,4},...,\frac{n}{2};$步骤3：求取方差处理对单组小波系数d_j，τ进行方差处理，获得各尺度因子τ下的从低频带至高频带的小波方差σ_x²(τ)表示小波方差，τ表示尺度因子，d_j，τ表示单组小波系数；该方差σ_x²(τ)能够表征不同频率成分的信号波动性；根据离散小波变换DWT系数d_j，τ与尺度因子τ的关系，获得小波方差的估计值表示在尺度因子τ下的小波方差估计值，τ表示尺度因子，n表示光纤陀螺输出信号在采样时间t内的采样个数，j表示时间偏移量，d_j，τ²表示单组小波系数的平方；步骤4：五项随机误差提取采用随机误差源方差平方和关系进行小波方差σ_x²(τ)与尺度因子τ的双对数曲线拟合，小波方差σ_x²(τ)为纵坐标的数值，尺度因子τ为横坐标的数值；从而提取出光纤陀螺输出的角速度信息中的五项随机误差系数N，B，K，R，Q；表示速率斜坡系数R噪声源的方差；表示速率随机游走系数K噪声源的方差；表示偏置不稳定性系数B噪声源的方差；表示角度随机游走系数N噪声源的方差；表示量化噪声系数Q噪声源的方差。