[发明专利]减少加速度信号测量噪声的方法及设备在审
申请号: | 201910452884.7 | 申请日: | 2019-05-28 |
公开(公告)号: | CN110161283A | 公开(公告)日: | 2019-08-23 |
发明(设计)人: | 杨晖;荆志爽 | 申请(专利权)人: | 上海理工大学 |
主分类号: | G01P15/14 | 分类号: | G01P15/14;G06K9/00;G06K9/62 |
代理公司: | 上海百一领御专利代理事务所(普通合伙) 31243 | 代理人: | 陈贞健;姜伯炎 |
地址: | 200082 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 加速度信号 噪声 测量 两路 加速度传感器 小波重构信号 阈值降噪处理 波动特征 降噪处理 降噪信号 频域特征 相关信息 小波分解 信号降噪 信号突变 有效信号 时域 小波 纠正 | ||
1.一种减少加速度信号测量噪声的方法,其中,该方法包括:
步骤S1,在被测物体的不同位置上安装两个加速度传感器,测量所述被测物体运动的两路加速度信号;
步骤S2,选择小波基函数及其小波分解层数,分别对每一路加速度信号进行一维离散小波分解,得到低频分解系数和第1层到第N层经软阈值降噪量化处理后的高频系数,根据所述低频分解系数和各层经经软阈值降噪量化处理后的高频系数进行一维小波重构,得到每一路的小波重构信号,其中,N为正整数;
步骤S3,从第1层到第N层逐层比较两路小波重构信号,得到两路小波重构信号的相似程度,
步骤S4,若所述相似程度在预设范围内,根据两路小波重构信号得到被测物体的有效加速度信号;
步骤S5,若所述相似程度超过预设范围内,返回步骤S2,重新处理。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,从第1层到第N层逐层比较两路小波重构信号,得到两路已处理信号的相似程度,包括:
利用互相关法从第1层到第N层逐层比较两路小波重构信号,得到两路已处理信号的相似程度。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,选择小波基函数及其小波分解层数,分别对每一路加速度信号进行一维离散小波分解,得到低频分解系数和第1层到第N层经软阈值降噪量化处理后的高频系数,包括:
选择小波基函数及其小波分解层数,分别对每一路加速度信号进行一维离散小波分解,得到低频分解系数和高频系数;
对第1层到第N层的高频系数进行软阈值降噪量化处理,得到经软阈值降噪量化处理后的高频系数。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,对第1层到第N层的高频系数进行软阈值降噪量化处理,得到经软阈值降噪量化处理后的高频系数,包括:
将第1层到第N层的高频系数中分布在[μ-3σ,μ+3σ]之外的小波系数抵减μ+3σ。
5.根据权利要求1所述的方法,其中,在被测物体的不同位置上安装两个加速度传感器,测量所述被测物体运动的两路加速度信号,包括:
使用陀螺仪测量被测物体的姿态角变化,经过姿态解算换算到参考坐标系;
将每个加速度传感器接测得的数据换算到所述参考坐标系,以得到每路加速度信号。
6.一种减少加速度信号测量噪声的设备,其中,该设备包括:
安装在被测物体的不同位置上的两个加速度传感器,用于测量所述被测物体运动的两路加速度信号;
第一装置,用于选择小波基函数及其小波分解层数,分别对每一路加速度信号进行一维离散小波分解,得到低频分解系数和第1层到第N层经软阈值降噪量化处理后的高频系数,根据所述低频分解系数和各层经经软阈值降噪量化处理后的高频系数进行一维小波重构,得到每一路的小波重构信号,其中,N为正整数;
第二装置,用于从第1层到第N层逐层比较两路小波重构信号,得到两路小波重构信号的相似程度,若所述相似程度在预设范围内,根据两路小波重构信号得到被测物体的有效加速度信号;若所述相似程度超过预设范围内,返回第一装置重新执行。
7.根据权利要求6所述的设备,其中,所述第二装置,用于利用互相关法从第1层到第N层逐层比较两路小波重构信号,得到两路已处理信号的相似程度。
8.根据权利要求1所述的设备,其中,所述第一装置,用于选择小波基函数及其小波分解层数,分别对每一路加速度信号进行一维离散小波分解,得到低频分解系数和高频系数;对第1层到第N层的高频系数进行软阈值降噪量化处理,得到经软阈值降噪量化处理后的高频系数。
9.根据权利要求8所述的设备,其中,所述第一装置,用于将第1层到第N层的高频系数中分布在[μ-3σ,μ+3σ]之外的小波系数抵减μ+3σ。
10.根据权利要求1所述的设备,其中,还包括:
陀螺仪,用于测量被测物体的姿态角变化,经过姿态解算换算到参考坐标系;
第三装置,用于将每个加速度传感器接测得的数据换算到所述参考坐标系,以得到每路加速度信号。
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