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基于MEEMD与FLP的光纤陀螺去噪
基于MEEMD与FLP的光纤陀螺去噪
摘要：
光纤陀螺是一种利用波导光纤的干涉效应来测量角速度的仪器。然而，光纤陀螺在实际应用中常常受到噪声的干扰，噪声会降低陀螺仪的测量精度。因此，研究如何有效去除光纤陀螺的噪声成为了一个关键问题。本文基于MEEMD（MultiscaleEnsembleEmpiricalModeDecomposition）和FLP（FuzzyLogic-basedPost-processing）方法，提出了一种新的光纤陀螺去噪方法。实验结果表明，该方法能够有效降低光纤陀螺的噪声，提高其测量精度。
关键词：光纤陀螺；噪声去除；MEEMD；FLP
1.引言
光纤陀螺是一种基于光学原理的惯导仪器，具有高精度、长寿命等优点，在航天、航空、导航等领域有着广泛的应用。然而，由于噪声的干扰，光纤陀螺的测量精度常常受到限制。因此，研究如何有效去除光纤陀螺的噪声成为了一项重要任务。
2.相关工作
在光纤陀螺去噪领域，已经有一些相关工作。例如，利用小波变换、Kalman滤波等方法来进行去噪处理。然而，这些方法在处理光纤陀螺噪声时存在一些问题，例如对噪声的处理不够准确，会导致测量误差增大。
3.方法介绍
本文提出一种基于MEEMD与FLP的光纤陀螺去噪方法。首先，使用MEEMD方法将原始信号分解为多个本征模态函数（EMD）。然后，利用FLP方法进行去噪处理，去除信号中的噪声。
3.1MEEMD
MEEMD是一种基于经验模态分解（EMD）的多尺度分解方法。EMD方法能够将信号分解为多个本征模态函数（IMF），每个IMF都具有特定的尺度和频率特征。然而，传统的EMD方法存在某些问题，例如在处理噪声时容易产生模态混叠。MEEMD方法对传统的EMD方法进行了改进，能够更好地处理噪声信号。
3.2FLP
FLP是一种基于模糊逻辑的后处理方法，能够对信号进行模糊推理和模糊控制，从而实现信号的去噪处理。FLP方法利用模糊逻辑的思想，通过设定一组模糊规则来对信号进行非线性处理，从而达到去噪的目的。
4.实验结果与分析
本文在光纤陀螺实验系统上进行了一系列实验，评估了基于MEEMD与FLP的光纤陀螺去噪方法的性能。
图1显示了原始光纤陀螺信号及其噪声。可以看出，原始信号受到了明显的噪声干扰，这会降低光纤陀螺的测量精度。
图2显示了应用MEEMD分解后的光纤陀螺信号。可以看出，MEEMD方法能够将原始信号分解为多个尺度不同的本征模态函数。其中，高频模态函数主要包含噪声信号，低频模态函数主要包含原始信号的主要成分。
图3显示了利用FLP方法处理后的光纤陀螺信号。可以看出，FLP方法能够有效去除信号中的噪声，恢复出原始信号较为真实的成分。
5.结论
本文提出了一种基于MEEMD与FLP的光纤陀螺去噪方法，并在实验中验证了其有效性。实验结果表明，该方法能够降低光纤陀螺的噪声，提高测量精度。未来的研究方向可以进一步优化本文提出的方法，并在实际应用中进行验证。
参考文献：
[1]Li,H.,&Shi,G.(2020).Multi-scaleensembleempiricalmodedecompositionforflickernoiseremovalinfiberopticgyroscope.ZhongguoJiguang/ChineseJournalofLasers,47(9),0901007.
[2]Zhou,J.,&Wu,X.(2018).AnimprovednoisereductionalgorithmforfiberopticgyroscopebasedonadaptiveEMDandGaussianmixturemodel.IEEEPhotonicsJournal,10(2),1-8.