5 Signal Noise Analysis

在前面的章节中，我们描述了加速度计和陀螺仪信号中产生的一些噪声过程。在本节中，我们将介绍一种称为Allan Variance的技术，它可用于检测和确定这些过程的属性。然后，我们将这种技术应用于从XsensMTX设备发射的加速度计和陀螺仪信号。MTX是一种MEMS IMU，包含三个正交陀螺仪、加速度计和磁强计该装置尺寸为38毫米×53毫米×21毫米，质量为30克，主要针对人体运动捕捉应用。

5.1 Allan Variance

Allan Variance是一种时域分析技术，最初是为了描述时钟系统中的噪声和稳定性而设计的。该技术可应用于任何信号，以确定基本噪声过程的特征。信号的Allan Variance是平均时间的函数。对于平均时间t, Allan方差计算如下:

1.取一长串数据，将其分成长度为t的箱子，至少9个箱子需要有足够的数据(否则所得结果开始失去意义)

2.对每个bin中的数据求平均值，得到一个平均值列表，其中n是箱子的数量。

3.然后给出Allan Variance：

为了确定潜在噪声过程的特征，Allan Deviation

是t在log-log尺度上的函数。不同类型的随机过程会导致图中出现不同坡度的斜坡，如图10所示。此外，不同的过程通常出现在t的不同区域，使它们的存在很容易被识别。在确定了一个过程之后，就可以从图读取其数值参数。对于MEMS器件，如MTX，我们想要测量的重要过程是随机游走和bias instability，可以识别和读取如下：

白噪声以梯度-0.5的斜率出现在Allan Deviation上。该噪声的随机游走测量（速率陀螺仪的ARW，加速度计的VRW）是通过在斜率中拟合一条直线，并读取其在t = 1处的值。偏差不稳定性在图上表现为一个围绕最小值的平坦区域。数值是Allan Deviation曲线上的最小值。

有关Allan Deviation技术的完整描述，请参见[5]，它解释了为什么每种类型的随机过程都产生具有特定梯度的斜率，并从图中直接得到测量每个随机过程的方法。

全球首发！惯性导航导论（剑桥大学）第八部分相关推荐

剑桥大学发布2019年度AI发展报告，预测未来12个月AI产业6件大事
来源:人工智能和大数据近日,剑桥大学发布了2019年度AI发展报告,在这份137页的报告中,涵盖了AI研究.人才.产业等多方面内容,值得一提的是,这份报告专门开辟了一个章节来介绍中国AI技术的发展. ...
剑桥大学的组织架构和行政机构：学院高度自制
文章目录组织架构行政机构基本介绍格顿学院 basic info research resources ranking 学生组织过去的故事组织形式和架构另一个纬度的阐述测试信息 form ...
斯蒂芬.杜思齐教授担任剑桥大学校长的就职演说
剑桥大学新任校长斯蒂芬.杜思齐(Stephen Toope)教授大家好,非常感谢今天大家来到这里,和我们一起纪念剑桥大学的历史.几百年来,这所高等学府不断为人类社会培养了一代又一代的领军人物,从哲学 ...
体验文心一言AI大模型生成哈佛大学、麻省理工学院、牛津大学、剑桥大学、巴黎高师、巴黎政治学院、巴黎大学、巴黎第五大学和里昂商学院简介
哈佛大学(Harvard University),简称"哈佛",位于美国马萨诸塞州波士顿都市区剑桥市,是一所私立研究型大学,常春藤盟校,全球大学校长论坛.全球大学高研院联盟成员. ...
元计算模拟宇宙人生by剑桥大学材料学博士段晓明 (公号回复“元计算”下载PDF典藏版资料，欢迎转发、赞赏支持科普)
元计算模拟宇宙人生by剑桥大学材料学博士段晓明 (公号回复"元计算"下载PDF典藏版资料,欢迎转发.赞赏支持科普) 原创: 秦陇纪科学Sciences 今天科学Sciences ...
师从英国两院院士|生物医学科研人员获CSC资助赴剑桥大学访学
L老师拟申报CSC公派访问学者项目,希望到欧洲TOP学校,师从知名教授,在自己的研究基础上取得进一步的进展和突破.最终我们获得世界名校剑桥大学的邀请函,导师是英国皇家科学学会及英国医学科学院两院院士, ...
剑桥大学2020《AI全景报告》出炉，177页ppt
转载机器之心作者:泽南.蛋酱.小舟 NeurIPS 接收论文中,29% 的作者有中国大学的本科学位,但他们在毕业后有 54% 会去美国攻读研究生博士,这其中又有 90% 选择留美工作.剑桥大学的 2 ...
我在北京大学，剑桥大学读的书
我在北京大学,剑桥大学读的书经典书籍影响世界历史的三部伟大圣典: <易经><圣经><佛经> Religion宗教经典: <创世纪><希伯来圣经 ...
三机齐发！五大全球首发的“安卓机皇”4999元起，“安卓之光” 5999元起
作者 | Carol 出品 | CSDN(ID:CSDNnews) 3月29日19:30,小米春季新品发布会如期而至. 本次发布会可谓亮点十足.除了米粉们期待已久的,号称小米"大杯" ...
Nature：剑桥大学的研究人员找到了终结新冠的新药了吗？
本月初(即2022年12月5日),<Nature>杂志发布了剑桥大学Teresa Brevini等人的一篇关于新冠研究的论文.在该论文中,作者首先发现法尼酯 X 受体(FXR)能够直接调节 ...

全球首发！惯性导航导论（剑桥大学）第八部分

5 Signal Noise Analysis

5.1 Allan Variance

全球首发！惯性导航导论（剑桥大学）第八部分相关推荐

最新文章

热门文章