基于ALS的噪聲估計(jì)方法研究及其在加速度計(jì)動(dòng)態(tài)測(cè)量中的應(yīng)用.pdf

1、噪聲自適應(yīng)估計(jì)算法是實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)卡爾曼濾波算法的有效手段之一，其常用算法包括極大后驗(yàn)估計(jì)法，極大似然估計(jì)法，協(xié)方差匹配法，相關(guān)法以及自協(xié)方差最小二乘(ALS)噪聲估計(jì)算法，其中ALS噪聲估計(jì)算法以其運(yùn)算量小，噪聲估計(jì)結(jié)果無偏和無耦合的優(yōu)點(diǎn)成為一種性能優(yōu)良的自適應(yīng)噪聲估計(jì)器。但在先驗(yàn)噪聲有偏的情況下ALS的估計(jì)精度會(huì)降低，而且其應(yīng)用范圍受到白噪聲的限制。在加速度計(jì)的動(dòng)態(tài)測(cè)量中，動(dòng)態(tài)補(bǔ)償器可以延伸加速度計(jì)的頻帶，降低由于信號(hào)衰減帶來的高頻誤差

2、。但增加補(bǔ)償器會(huì)給測(cè)量輸出帶來先驗(yàn)信息未知的高頻噪聲干擾，如何選取有效的濾波算法去除噪聲干擾是提高動(dòng)態(tài)測(cè)量精度的關(guān)鍵，基于ALS噪聲估計(jì)的自適應(yīng)卡爾曼濾波器是一種有效的系統(tǒng)濾波處理方法。因此，研究基于ALS的噪聲估計(jì)算法及其在加速度計(jì)動(dòng)態(tài)測(cè)量中的應(yīng)用具有重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
　　本文在分析自協(xié)方差最小二乘(ALS)噪聲估計(jì)算法的基礎(chǔ)上，提出了一種自協(xié)方差總體最小二乘(ATLS)噪聲估計(jì)算法，該算法利用總體最小二乘(TLS

3、)算法代替最小二乘(LS)算法對(duì)新息自協(xié)方差線性方程組進(jìn)行求解;并進(jìn)一步擴(kuò)展ALS噪聲估計(jì)算法的應(yīng)用范圍，給出了一種基于ALS噪聲估計(jì)的有色噪聲估計(jì)算法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)非白噪聲驅(qū)動(dòng)有色噪聲方差的有效估計(jì);為了提高加速度計(jì)動(dòng)態(tài)測(cè)量的精度，將基于ALS噪聲估計(jì)的自適應(yīng)卡爾曼濾波器串聯(lián)到加速度計(jì)的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償器之后，實(shí)現(xiàn)了對(duì)加速度計(jì)動(dòng)態(tài)測(cè)量輸出的有效濾波。仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所提出改進(jìn)的ALS噪聲估計(jì)算法的正確性和有效性，在先驗(yàn)噪聲偏差較大的情況下該算法比A