电光与控制, 2010, 17 (5): 50, 网络出版: 2010-06-22   

小波分析在光纤陀螺分形噪声模拟中的应用

Simulation of Fractal Noise in Fiber Optic Gyroscope Using Wavelet Analysis
作者单位
北京航空航天大学 仪器科学与光电工程学院,北京 100191
摘要
光纤陀螺随机误差的功率谱密度分别与频率的γ次方成反比,这类随机过程统称为1/fγ分形噪声,研究生成这类信号的方法对分析光纤陀螺的输出信号具有重要意义。分形噪声具有非平稳性、长程相关性、自相似性及1/fγ谱密度的特性,小波变换的多分辨分析是研究1/fγ噪声的良好工具。通过对高斯白噪声进行小波变换,再结合1/fγ噪声的方差特性,找到了满足1/fγ信号生成定理的各尺度正交小波系数,最后采用正交小波逆变换模拟出分形噪声,此方法可以产生任意噪声强度σ2、任意谱参数γ的1/fγ噪声。
Abstract
The power spectrum density of random noise of Fiber Optic Gyroscope (FOG) is inversely proportional to frequencys power, and the random process was called 1/fγ fractal noise. The study on method for generating 1/fγ noise is very important for analyzing FOGs output signals. Fractal noise has the characteristics of nonstationarity, long-term correlation, self-similarity and 1/fγ spectral density with 1/fγ power law. The multi-resolution analysis of wavelet is a powerful tool for studying fractal noises. The wavelet is transformed by Gauss white noise firstly, then combing with the variance characteristics of 1/fγ noise, it is found that the orthonormal wavelet coefficient collection can satisfy the 1/fγ noise synthesis theory. The fractal noise is then simulated by using inverse orthonormal wavelet transform. The result proves that 1/fγ noise with any given amplitude and γ value within the limitation of wavelet regularity can be generated in this way.
参考文献

[1] . Estimation of fractal signals from noisy measurements using wavelets[J]. IEEE Transactions on Signal Processing, 1992, 40(3): 611-623.

[2] . 1/f noise[J]. Proc IEEE, 1982, 70: 212-218.

[3] . Wavelet-based representations for the 1/f family of fractal processes[J]. Proceedings of IEEE, 1993, 81(10): 1428-1450.

[4] . 基于小波变换的拟1/f信号生成[J]. 数据采集与处理, 2003, 18(1): 119-122.

[5] 张树侠,柳贵福.Allan 方差法在光纤陀螺随机噪声分析中的应用[C]//2001年飞行器惯性器件学术交流会论文集,2001.

[6] . 光纤陀螺随机游走系数的分析研究[J]. 中国惯性技术学报, 2004, 12(4): 34-38.

[7] . 基于小波分析的FOG中1/f分形噪声的去除方法研究[J]. 系统工程与电子技术, 2002, 24(4): 64-66.

[8] . 1/fγ噪声的一种多尺度Kalman滤波方法[J]. 量子电子学报, 2007, 24(1): 7-12.

[9] 高成.Matlab小波分析与应用[M].2版.北京:国防工业出版社,2007:13-39

陈婧, 宋凝芳, 李敏. 小波分析在光纤陀螺分形噪声模拟中的应用[J]. 电光与控制, 2010, 17(5): 50. CHEN Jing, SONG Ningfang, LI Min. Simulation of Fractal Noise in Fiber Optic Gyroscope Using Wavelet Analysis[J]. Electronics Optics & Control, 2010, 17(5): 50.

本文已被 1 篇论文引用
被引统计数据来源于中国光学期刊网
引用该论文: TXT   |   EndNote

相关论文

加载中...

关于本站 Cookie 的使用提示

中国光学期刊网使用基于 cookie 的技术来更好地为您提供各项服务,点击此处了解我们的隐私策略。 如您需继续使用本网站,请您授权我们使用本地 cookie 来保存部分信息。
全站搜索
您最值得信赖的光电行业旗舰网络服务平台!