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仪器仪表学报 2018年第3期39卷 199-206页

作者：柯熙政房鸿才西安理工大学自动化与信息工程学院

为了解决小波域多尺度数据融合算法在处理微机电系统（MEMS）陀螺仪动态数据尤其是含有跳变数据时融合结果相比较原始数据有时延等问题,提出一种将小波域多尺度数据融合和最优加权递归最小二乘融合相结合的融合方法切换方案。方案利用... 详细信息

为了解决小波域多尺度数据融合算法在处理微机电系统（MEMS）陀螺仪动态数据尤其是含有跳变数据时融合结果相比较原始数据有时延等问题,提出一种将小波域多尺度数据融合和最优加权递归最小二乘融合相结合的融合方法切换方案。方案利用累积和控制图算法和预设阈值来判断陀螺信号是否跳变作为融合方法的切换条件,并且利用多MEMS陀螺数据融合处理系统进行了验证实验。实验结果表明,采用该方案后,使原先单一使用小波域多尺度数据融合带来的问题得到解决,证明了方案的有效性。

关键词：离散小波变换累积和控制图算法最优加权数据融合 MEMS陀螺仪

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多微机电陀螺数据融合方法的切换策略研究

多微机电陀螺数据融合方法的切换策略研究

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作者：房鸿才西安理工大学

学位级别：硕士

微机电系统(Micro Electronic Mechanical System,MEMS)陀螺仪是一种重要的惯性器件,近些年来发展迅速,并且在实际当中也得到了较多的应用。但是,MEMS陀螺仪依然存在着噪声大、测量精度低等缺陷。运用小波域多尺度数据融合算法,通过对多... 详细信息

微机电系统(Micro Electronic Mechanical System,MEMS)陀螺仪是一种重要的惯性器件,近些年来发展迅速,并且在实际当中也得到了较多的应用。但是,MEMS陀螺仪依然存在着噪声大、测量精度低等缺陷。运用小波域多尺度数据融合算法,通过对多个MEMS陀螺仪的信号融合可有效提高陀螺仪的测量精度和可靠性,但是该方法在处理陀螺动态数据尤其是含有跳变数据时融合值相比较原始数据有时延等问题。因此,如何充分利用小波域多尺度数据融合算法在处理陀螺静态数据时的优势,同时还保证系统在动态中的实时性,从而提高系统整体输出精度就显得尤为重要。为此本文采用了一种数据融合方法切换策略,全文主要工作包括:1.论文首先对小波域多尺度数据融合算法的基本原理、多尺度融合的优势做了详细的阐述。重点分析了小波域多尺度数据融合算法在处理动态陀螺数据时存在的问题。2.在对小波域多尺度数据融合算法处理动态陀螺数据表现出的问题以及常见时间序列突变检测方法分析的基础上,确定了陀螺信号突变检测采用累积和控制图算法与预设阈值结合的方法,用实测的陀螺数据验证方法可行性。3.考虑到动态情况下陀螺信号处理需要适应性强、对动态变化信号跟踪能力强的特点,确定使用优加权递归最小二乘融合方法来处理陀螺跳变数据,该方法中引入权值因子衡量陀螺传感器可信度。通过对MEMS陀螺分别在静态和动态条件下进行实验来对融合方法切换策略进行有效性验证。经过实验验证,本文采出的融合方法切换策略可以很好解决单一使用小波域多尺度数据融合时在动态条件下带来的时延问题,陀螺信号处理的实时性以及系统频率响应明显提出精度。综合静态和动态实验来看,融合方法切换策略是有效可行的。

关键词： MEMS陀螺仪数据融合累积和控制图算法最优加权

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