激光自準(zhǔn)直中的數(shù)字濾波技術(shù)研究.pdf

1、利用激光光束直線基準(zhǔn)進行自準(zhǔn)直角度測量具有測量精度高、測量距離遠等優(yōu)點。在實際應(yīng)用中，激光光束用于高精度自準(zhǔn)直小角度測量時，卻由于光束的漂移使角度測量的精度及穩(wěn)定性難以進一步提高。因此，抑制激光光束漂移，改善其方向穩(wěn)定性是激光自準(zhǔn)直小角度測量中亟待解決的問題。
　　本文在激光自準(zhǔn)直光束漂移量靶標(biāo)反饋控制技術(shù)的基礎(chǔ)上，提高光束漂移量檢測電路的探測精度，對漂移量信號頻譜進行分析，從信號噪聲擾動抑制與衰減的角度，對反饋系統(tǒng)中的數(shù)字濾波技

2、術(shù)進行研究，研制基于FPGA和DSP的漂移量信號采集、處理及控制電路，對光束的漂移量進行實時處理。具體內(nèi)容包括：
　　(1)根據(jù)課題的要求改進光電檢測電路，提高漂移量檢測的信噪比；研制基于FPGA和DSP的光束漂移信號采集及處理電路板，實現(xiàn)光束漂移信號的同步采集、濾波及PID運算并輸出；
　　(2)討論激光自準(zhǔn)直測量中光束漂移的影響程度，對采集的光束漂移信號進行頻譜分析，確定漂移信號及噪聲的頻譜分布，為濾波器的設(shè)計提供依據(jù)；

3、
　　(3)針對采集的光束漂移信號中的特定頻率干擾，選擇數(shù)字陷波器對其進行濾波。比較不同方法設(shè)計的IIR陷波器的性能，討論了濾波器系數(shù)量化效應(yīng)的影響，根據(jù)系統(tǒng)特定頻率噪聲的具體數(shù)值，給出濾波器的系數(shù)并進行實驗仿真；
　　(4)針對漂移信號中的隨機噪聲干擾，采用時間序列分析對光束漂移信號建模，利用所建立的模型設(shè)計Kalman濾波器濾除測量中的隨機噪聲。通過在線辨識ARMA模型參數(shù)判斷測量中是否出現(xiàn)粗值點并予以剔除，引入強跟蹤濾