MEMS陀螺仪滤波算法设计

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针对ADXRS453陀螺仪的静态信号进行分析,采用一节IIR低通滤波器、一阶AR模型卡尔曼滤波对陀螺仪静态信号进行降噪,获取静态偏移信号,然后以此为基础对陀螺仪数据进行卡尔曼滤波,适用与嵌入式。
88 传感器与微系统 第32卷 002 参考文献 01 [1]吉林,丁华平,沈庆宏基于无线传感器网络的桥梁结构健 具 康监测[J.南京大学学报,201147(1):20-24 [2]王潜,李爱群谢静台风作用下超大跨度斜拉桥抖振响 001 应现场实测研究[冂.土木工程学报,2010,43(7):71-78 002 [3]陆慧沈庆宏陈策,等.基于lmte2的WsN桥粱结构健 时间 康监测系统无线传输研究[冂].现代电子技术,2010,3(27) (a)润扬大桥振动情况 30-34 [a) vibration situation of Runyang Bridge [4] Xu Minjie, Shen Qinghong Large-scale bridge structural health nior- nitoring system based on smart sensor networks[J, Highway Transportation, 2011. 1: 942-948 [5]雷同,沈庆宏,冯兆祥。一种通过算法移植降低无线传感器 网络能耗的方法[冂].传感器与微系统,2012,31(12):45一 0.5 2.0 47 频率Hz (b)润扬大析振动谱图 [6]申云海,马千里,卞春华,等基于有线无线异构网络融合的 (b] vibration spectrum of Runyang Bridge 桥粱健康监測系统「J].现代计算机;专业版,2011,23:65 图7桥梁现场试验数据 08 ig 7 Data of field experiment of bridge [7 Jennifer A, Ricc B F, Spencer J. Structural health monitoring stn 该系统在润扬大桥的试验表明:系统能够适应复杂的 sor development for the imote platform[C]/Proe of SPIE Smart 现场监测环境,监测结果有效,数据传输可靠 Structures/NDE, 2008: 1-12 4结论 [8]刘云略,沈庆宏,阮静,等.基于QF4A512的加速度测量系 本文提出了一种基于ARM平台的振动监测系统,从硬 统的实现[J],电子测量技术,2012,35(9):106-108, 件构造和软件设计2个方面介绍了系统的实现方法。实现9]朱红平余璟张俊兵结构损伤动力检测与健康监测研究 了基于QF4A512的传感采集模块在ARM平台上的移植。 现状与展望[,工程力学,2011,28(2):I-11 该系统相对以往基于Imoe2平台的结构健康监测系统而101宋金强朱宏平,黄民水基于静动载试验的大型桥梁健康评 言,具有运行稳定、数据传输可靠、供能方便的优势。试验 估[冂]武汉工程大学学报,2010,32(3):57-60 验证表明:该系统测量准确,数据可靠并且能够适应苛刻的作者简介; 监测环境有效地对桥梁结构康状况进行监测,具有一定 丁德宝(1988-),男江苏准安人,硕士研究生,主要研究方向 的实用性和推广价值。 为无线传感器网络。 上接第84页) 5]金光明,张國良MEMS陀螺仪静态漂移模型与滤波方法研 5结论 究[J.传感器与微系统,2007,26(11):48-50 陀螺仪的静态输出信号是由静态偏差与噪声信号组 [6]李大威,郭圣杈,微硅陀螺静态漂移自回归模型辨识研 成。原始信号的噪声幅度较大,采用一阶IR低通滤波方 究[]计测技术,200,25(6):23-24 法、 Kalman滤波方法对原始信号进行滤波,取得了很好的 [7]易康,李廷志,∏P滤菠算法在光纤陀螺信号预处理中的 应用[J1.中国惯性技术学报,2005,13(5):58-62 滤波效果,且以最小方差为原则的一阶IR低通滤波的效 〔8]陈亮,黄玉美陀螺仪角速度的检测与处理[J]传感器与 果优于 Kalman滤波。将这2种方法相结合后,则使滤波后 微系统,2006,25(4):58-59 的信号更加平滑。实验结果说明:计算量小算法简单的一 9]崔少君,沈晓蓉动力调谐陀螺静态漂移的非线性时间序列 阶IR低通滤波与一阶AR模型 Kalman滤波相结合的滤波 建模[J].中国惯性技术学报2010,18(3);33-345 方法具用一定的实用价值。 [10 STMiermelectrmnics Ine STMB2 Reference Manual (RM0008)[2] 参考文献: 2010. [1] Analog Devices Inc. Data sheet ADXRS453[].201 1]吉训生,王寿荣MFMS陀螺仪随机漂移误差研究[J]宇航 [2]刘宇固态振动陀螺与导航技术[M].北京:中国宇航出版 学报,2006,27(4):640-642 社,2010:6-7 [12]付梦印,邓志红,张继伟Kamn滤波理论及其在导航系统 [3]张豌琳,郭栓运。一种改进的MEMS陀螺信号去噪方法研 中的应用[M]2版北京;科学出版社,2010:20-53 究[].应用光学,2009,30(6):1012-1015 作者简介 4]李邓化,庞美织数字滤渡在光纤陀螺信号处理中的应 陆振宇(1988-),男,江西九江人,硕士研究生,研究方向为汽 用[]北京信息科技大学学报,2011,26(4):1-5 车电子控制。 万方数据

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