吉林大学学报（信息科学版）
吉林大學學報（信息科學版）
길림대학학보（신식과학판）
JOURNAL OF JILIN UNIVERSITY(INFORMATION SCIENCE EDITION)
2012年
4期
347-354
,共8页
杨澜%赵祥模%惠飞%史昕%王润民
楊瀾%趙祥模%惠飛%史昕%王潤民
양란%조상모%혜비%사흔%왕윤민
车辆振动信号%强背景噪声%信号提取%LMS算法%变步长%FPGA实现
車輛振動信號%彊揹景譟聲%信號提取%LMS算法%變步長%FPGA實現
차량진동신호%강배경조성%신호제취%LMS산법%변보장%FPGA실현
为了从车辆复杂噪声背景中实时提取陀螺仪的有效振动信号,在分析弱信号特征提取方法的基础上,针对自适应滤波算法处理相关信号时收敛速度降低的缺点,提出一种适用于FPGA(Field Programmable Gata Array)的自适应步长LMS(Least Mean Square)算法.该算法通过建立步长和误差信号相关值之间的非线性关系,使步长仅与输入有用信号相关,降低算法对噪声的敏感度.实验以收敛速度和计算复杂度两个指标对该算法与其他改进算法进行比较,并以真实车辆振动信号提取结果分析验证该算法对车载环境噪声和陀螺仪自身噪声都有较好抑制.在用算法计算基础上,以FPGA平台提出并实现一种可扩展滤波器结构.设计采用一阶滤波单元重用方式完成多阶累加计算,在目前最大规模FPGA芯片上实现8～256阶滤波器.实验表明,该设计充分利用芯片内逻辑资源,处理速度快,可靠性高,并适用于车辆中低速行驶姿态测量系统.
為瞭從車輛複雜譟聲揹景中實時提取陀螺儀的有效振動信號,在分析弱信號特徵提取方法的基礎上,針對自適應濾波算法處理相關信號時收斂速度降低的缺點,提齣一種適用于FPGA(Field Programmable Gata Array)的自適應步長LMS(Least Mean Square)算法.該算法通過建立步長和誤差信號相關值之間的非線性關繫,使步長僅與輸入有用信號相關,降低算法對譟聲的敏感度.實驗以收斂速度和計算複雜度兩箇指標對該算法與其他改進算法進行比較,併以真實車輛振動信號提取結果分析驗證該算法對車載環境譟聲和陀螺儀自身譟聲都有較好抑製.在用算法計算基礎上,以FPGA平檯提齣併實現一種可擴展濾波器結構.設計採用一階濾波單元重用方式完成多階纍加計算,在目前最大規模FPGA芯片上實現8～256階濾波器.實驗錶明,該設計充分利用芯片內邏輯資源,處理速度快,可靠性高,併適用于車輛中低速行駛姿態測量繫統.
위료종차량복잡조성배경중실시제취타라의적유효진동신호,재분석약신호특정제취방법적기출상,침대자괄응려파산법처리상관신호시수렴속도강저적결점,제출일충괄용우FPGA(Field Programmable Gata Array)적자괄응보장LMS(Least Mean Square)산법.해산법통과건립보장화오차신호상관치지간적비선성관계,사보장부여수입유용신호상관,강저산법대조성적민감도.실험이수렴속도화계산복잡도량개지표대해산법여기타개진산법진행비교,병이진실차량진동신호제취결과분석험증해산법대차재배경조성화타라의자신조성도유교호억제.재용산법계산기출상,이FPGA평태제출병실현일충가확전려파기결구.설계채용일계려파단원중용방식완성다계루가계산,재목전최대규모FPGA심편상실현8～256계려파기.실험표명,해설계충분이용심편내라집자원,처리속도쾌,가고성고,병괄용우차량중저속행사자태측량계통.
