基于混合EMD方法的加速度计信号处理.pdf

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1、第23卷第11期传感技术学报V01．23No．112010年11月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSNOV．2010AccelerometerSignalProcessBasedonHybridEMDQIANLih，XUGuoping，CHENWenyuan。，YANGNing4f1．CollegeofMechanicalEngineering，ShanghaiUniversityofEngineeringScience，Shanghai201620，China；、l2．CASCOSignalLtd，S

2、hanghai200070，China；ll3．ResearchInstituteofMicron／NanometerScience&Technology，ShanghaiJiaoTongUniversity，Shanghai200030，China；}4．Dept．ofElectricPowerandAutomationEngineering，ShanghaiUniversityofElectricPower，Shanghai200090，China／IAbstract：Duetothecharacteristicsofaccelero

3、meterandwidelyusage，itbecomesanewstudyofintroduceMEMSaccelerometertoinputdevice．Buttheperformanceofaccelerometeritselfanddatacollectioncircuitsaredisturbedbysurrounding，collecteddataiscomprisedofaccelerationdataandnoisedata．Sothecollecteddataneedstobefilteredtoeliminateno

4、ise．AhybridfilteringmethodbasedonEMDisproposedtoenhancetheaccuracyofthein—putdevice．ThemethodintroducesRBFNeuralNetwork(NN)andwaveletpackettransform(WPT)technologywhichaimsatthelimitationofEMD，theS—Gfilterarealsousedtofiltering．Meanwhile，wealsovalidatethevalid-ityofthemet

5、hodbyAllanVariance．Keywords：signalprocess；MEMSaccelerometer；EMD；RBFneuralnetwork；waveletpackettransform；S—Gfil—ter；AllanvarianceEEACC：7220doi：10．3969／j．issn．1004—1699．2010．11．018基于混合EMD方法的加速度计信号处理术钱莉，徐国平，陈文元，杨宁4上海工程技术大学机械工程学院，上海201620；、上海卡斯柯信号有限公司，上海200070；l上海交通大学微纳科学研究院，

6、上海200240；l上海电力学院电力与自动化工程学院，上海200090／摘要：由于MEMS加速度计的特点及其广泛的应用，将加速度计运用到输入终端系统成为了一个新的发展方向。但是受加速度计自身和系统数据采集电路受环境干扰等因素的影响，采集到的信号往往叠加了大量的噪声信号，因此必须对实际采集的加速度信号进行滤波去噪处理以确保输入系统的精度。提出了一种基于EMD方法的混合滤波处理策略：针对EMD方法的缺陷，引入了RBF径向基函数神经网络和小波包变换，并结合S-G滤波器对加速度计信号进行了滤波处理。同时采用Al—lan方差(白噪声、零偏不稳定性和

7、量化误差)对滤波结果进行分析并验证了该混合EMD方法的有效性。关键词：信号处理；MEMS加速度计；EMD；径向基函数神经网络；小波包变换；S-G滤波器中图分类号：TN911．7；TH824．4文献标识码：A文章编号：1004—1699(2010)11—1605—05随着电子、信息技术的发展，电脑已成为人们工低等特点。将其引入到终端产品和输入系统中，不作、生活不可或缺的重要部分，而电脑的不断更新换仅能改变传统输入设备的模式，让人们以一种全新代也就需要电脑输入设备的同步发展。现有的输入的方式来与电脑交流，而且使输入设备功能更丰富、系统如鼠标、

8、键盘等无论是从应用场合还是功能方更舒适、更人性化，同时也推动了MEMS的发展，因面都存在着局限性。作为目前MEMS惯性器件中此有着巨大的应用前景。的一个重要分支，MEMS加速度计⋯具有体积小、