激光陀螺自適應(yīng)濾波算法的研究及FPGA實現(xiàn).pdf

1、如何在滿足高精度的前提下降低濾波器的群延遲一直是相關(guān)各大高校及科研院所的研究重點。濾波器群延遲的降低能直接提高激光陀螺模塊的動態(tài)響應(yīng)速度，直接提高動態(tài)環(huán)境下導(dǎo)航的精度?，F(xiàn)有高階FIR濾波方式、IIR濾波方式以及IIR陷波方式都存在自身的缺點，無法同時滿足高精度、低群延遲、通帶相位線性的要求。由于不同激光陀螺的機(jī)抖頻率相差較大，現(xiàn)有激光陀螺濾波模塊也很難實現(xiàn)對所有激光陀螺濾波的通用性。
　　基于LMS算法的自適應(yīng)濾波器具有幾乎為零的

2、群延遲，能自適應(yīng)高精度地剝除某些頻率成分的信號，因此利用LMS自適應(yīng)濾波器來實現(xiàn)激光陀螺抖動信號剝除成為激光陀螺濾波領(lǐng)域最理想的方案。文中首先分析了激光陀螺輸出方波信號的成分，確定了自適應(yīng)濾波器的通帶和阻帶。隨后文中根據(jù)自適應(yīng)濾波器參考信號和濾波器輸入信號的關(guān)系，選取了激光陀螺模塊中的機(jī)抖反饋信號作為濾波器輸入信號，并利用建立的自適應(yīng)濾波器輸入模型，在MATLAB中對激光陀螺LMS自適應(yīng)濾波器進(jìn)行了仿真，確立了濾波器的具體參數(shù)，并通過仿

3、真結(jié)果對基本LMS自適應(yīng)濾波器模型進(jìn)行了優(yōu)化。
　　文中隨后重點對建立的優(yōu)化后的激光陀螺自適應(yīng)濾波器的實現(xiàn)方案進(jìn)行了講解，首先簡要介紹了自適應(yīng)濾波模塊的電路設(shè)計，隨后重點討論了利用FPGA實現(xiàn)浮點激光陀螺自適應(yīng)濾波器的設(shè)計具體方法，給出了模塊的設(shè)計框圖、流程及部分仿真結(jié)果。為了提高自適應(yīng)濾波模塊的濾波精度，降低輸出數(shù)據(jù)的抖動，我們在LMS自適應(yīng)濾波器的后端增加了20階的低通FIR濾波器，通過LMS自適應(yīng)濾波+低階FIR濾波的方式，