基于改进掩膜EMD的光纤陀螺振动信号处理方法

摘要

为了有效提取与补偿光纤陀螺的振动信号,针对振动混合信号的分解问题,围绕掩膜信号的频率和幅值这2个关键参数,提出了一种改进的掩膜EMD算法.通过分析掩膜信号与包络线和中心线的关系,得到了掩膜信号频率的理论最优值,其值可通过迭代分解第1个IMF获得.为了获得掩膜信号的最优幅值,利用粒子群(PSO)算法对幅值进行寻优.对于提取到的振动信号,以支持向量机(SVM)作为建模算法,历史振动信号作为模型参数,通过所建模型预测光纤陀螺的振动信号,从而实现了光纤陀螺振动信号的实时提取与补偿.研究结果表明,改进的掩膜EMD能够有效地提取有用信号,减少虚假模态的生成;光纤陀螺振动信号实时补偿后的陀螺零偏和随机游走等指标下降了1个数量级以上.