FPGA和DSP平台惯性传感器信号小波处理-激光与红外.PDFVIP

第４２卷　 第３期 　　　　　　　　　　　　　　　激 光 与 红 外 Ｖｏｌ．４２，Ｎｏ．３ 　 ２０１２年３月　　 　 　　　　　　　　　　　ＬＡＳＥＲ　＆　ＩＮＦＲＡＲＥＤ Ｍａｒｃｈ，２０１２ 　　文章编号：１００１５０７８（２０１２）０３０３０６０４ ·光电技术与系统· ＦＰＧＡ和ＤＳＰ平台惯性传感器信号小波处理 １ １ ２ ３ 褚福刚 ，蒋行国 ，章启兵 ，吴琼雁 （１．桂林电子科技大学信息与通信学院，广西 桂林５４１００４；２．桂林理工大学理学院，广西 桂林５４１００４； ３．中国科学院光电技术研究所，四川 成都６１０２０９） 摘　要：为了满足光电跟踪系统对激光陀螺信号去噪处理提出的高实时性要求，对小波阈值消 噪算法的特点进行分析，提出一种基于ＦＰＧＡ和ＤＳＰ的硬件平台实现此滤波算法，达到了高实 时滤波的要求，且滤波效果明显。实验结果表明，设计的硬件系统对单频率和多频率噪声都具 有去噪功能，并将输出延时降低在１５ ｓ以内。 μ 关键词：ＦＰＧＡ；ＤＳＰ；激光陀螺；小波变换 中图分类号：ＴＮ９１１．７２　　文献标识码：Ａ　　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１５０７８．２０１２．０３．０１４ Ｗａｖｅｌｅｔｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｆｏｒｓｉｇｎａｌｏｆｉｎｅｒｔｉａｌｓｅｎｓｏｒ ｂａｓｅｄｏｎＦＰＧＡａｎｄＤＳＰ １ １ ２ ３ ＣＨＵＦｕｇａｎｇ，ＪＩＡＮＧＸｉｎｇｇｕｏ，ＺＨＡＮＧＱｉｂｉｎｇ，ＷＵＱｉｏｎｇｙａｎ （１．Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ＆ＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＣｏｌｌｅｇｅ，ＧｕｉｌｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕｉｌｉｎ５４１００４，Ｃｈｉｎａ； ２．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＳｃｉｅｎｃｅ，ＧｕｉｌｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕｉｌｉｎ５４１００４，Ｃｈｉｎａ； ３．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＯｐｔｉｃｓａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１０２０９，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｍｅｅｔｔｈｅｈｉｇｈｓｐｅｅｄｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｏｆｌａｓｅｒｇｙｒｏｓｉｇｎａｌｓｉｎｅｌｅｃｔｒｏｏｐｔｉｃａｌｔｒａｃｋｉｎｇｓｙｓｔｅｍ，ｗａｖｅ ｌｅｔｔｒａｎｓｆｏｒｍａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄａｎｄａｎａｌｙｚｅｄ．ＩｔｉｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｏｎａｈａｒｄｗａｒｅｐｌａｔｆｏｒｍｏｆＦＰＧＡａｎｄＤＳＰ．Ｔｈｅｆｉｌｔｅｒ ａｃｈｉｅｖｅｓｒｅａｌｔｉｍｅａｎｄｇｏｏｄｆｉｌｔｅｒｉｎｇｒｅｓｕｌｔ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｒｅｓｕｌｔｓｖｅｒｉｆｙｔｈａｔｔｈｅｓｙｓｔｅｍｃａｎｆｉｌｔｅｒｂｏｔｈｕｎｉｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｎｏｉｓｅａｎｄｍｕｌｔｉｆｒｅｑｕｅｎｃｙｎｏｉｓｅａｎｄｔｈｅｏｕｔｐｕｔｄｅｌａｙｔｉｍｅｉｓｗｉｔｈｉｎ１５ ｓ． μ Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＦＰＧＡ；ＤＳＰ；ｌａｓｅｒｇｙｒｏ；ｗａｖｅｌｅｔｔｒａｎｓｆｏｒｍ １　引　言 处理提出的高实时性要求，本文分析了小波阈值消 惯性传感器包括陀螺仪和角速率传感器，是光 噪算法［３］的特点，将其分为阈值算法和信号小波处 电跟踪系统中非常关键的组成部分，负责测量系统