基于FPGA的双轴倾角计信号提取方法研究

作     者：杨澜 赵祥模 惠飞 史昕 张建阳 Yang Lan;Zhao Xiangmo;Hui Fei;Shi Xin;Zhang Jianyang

作者机构：长安大学信息工程学院陕西西安710064 

出 版 物：《计算机应用与软件》 (Computer Applications and Software)

年 卷 期：2012年第29卷第4期

页      面：89-93页

学科分类：0711[理学-系统科学] 07[理学] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 

基　　金：国家高技术研究发展计划项目(2009AA11Z203) 长安大学中央高校基本科研业务费专用资金项目(CHD2011ZY001) 

主　　题：车辆振动信号 强背景噪声 信号提取 LMS(Least Mean Square)算法 变步长 FPGA实现 

摘      要：为从车辆复杂噪声背景下实时提取双轴倾角计的有效信号,在分析弱信号特征提取方法的基础上,针对LMS算法在处理相关信号时收敛速度降低的缺点,提出一种对噪声敏感度较低的变步长LMS算法,基于FPGA平台设计实现一种采用一阶滤波单元重用方式实现多阶LMS滤波器的可扩展滤波器结构。试验首先通过收敛速度评价指标验证算法的优越性;其次利用滤波后的双轴倾角计信号的频谱分析证明算法对其自身噪声与车载环境噪声有较好抑制;最后对比5种不同硬件平台实现结果的差异,试验表明FPGA实现方案在执行时间、功耗和硬件占用率方面具有明显的优势。