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申请/专利权人：中国人民解放军海军潜艇学院

摘要：本发明公开了一种基于梯度过渡和小波变换的MEMS器件测量信号降噪方法。该方法以MEMS器件为研究对象，针对MEMS器件特别设计了一种基于梯度过渡和小波变换的降噪方案，首先对MEMS器件测量信号进行梯度检测，确定梯度变化较大处为传统降噪方法的较大偏差出现位置，然后于梯度变化较大处插入虚拟采集数据，设置为过渡区间，对加入过渡区间的原始信号进行小波降噪处理，设定检测值进行小波分解与重构，对重构信号去除设定的双过渡区间，得到最终降噪后的信号。该方法在传统小波降噪的基础上进行改进，利用梯度检测确定降噪偏差较大处的位置，通过插入虚拟采集数据设置过渡区间，有效的去除信号转折处较大的误差，实现了MEMS器件测量精度的提高，提升了MEMS器件测量的准确性，具有很高的工程实用意义。

主权项：1.一种基于梯度过渡和小波变换的MEMS器件降噪方法，其特征在于，包括如下步骤：1通过MEMS器件信号转台测试平台，获取MEMS惯性器件测量信号；2对MEMS惯性器件测量信号进行梯度检测：计算MEMS惯性器件测量信号的梯度值x为MEMS惯性器件测量信号的测量值，t为测量时间；3设定梯度检测值为3σ，其中， 梯度检测值的残差gj＝gradxj-y，m为数据点数，y为数据梯度均值；当j＝k时刻梯度检测值的残差gk大于3σ即gk-3σ≥0，则判定k时刻为梯度转折处；4对k时刻的梯度转折处通过增加拓展数据形成过渡区，进行过渡处理，对于xk点处进行双向的数据延展，形成过渡区k-i，k和k，k+i；对于xk点后取i个虚拟数据采样点插入，得到取值为xk+1，将插入到初始的测量信号xk后；对于xk点前取i个虚拟数据采样点插入，得到取值为xk-1，将插入到初始的测量信号xk前；5对过渡处理后的信号进行小波变换降噪，得到初步降噪后的信号，具体的步骤如下:设定小波分解层数L和小波函数db4；进行Mallat小波分解，判断分解次数与设定分解层数是否相等，未达到分解层数则对继续进行分解，直到分解次数与设定分解层数相等；得到L层分解小波系数；设定值λ的选取：对每层分解小波系数npkp，设定值λ＝npkp-β,β＝ML+2-iα，其中M＝k1，p表示分解的层数，kp为小波分解后各层小波中小波系数的项数，np为小波系数的具体值，α为经验系数；将所有小波系数npkp与设定值λ比较，保留高于设定值λ的小波系数，进行小波分量的重构，重构为小波分解的逆过程，将经过梯度检测值筛选后保留下来的npkp和mpkp信号进行相加，得到小波变换降噪处理后的信号6去除初步降噪后的信号的过渡区间得到梯度过渡后的降噪信号：根据插入的虚拟采样数据的位置，确定过渡区间为k-i，k+i，过渡区间数据为删除过渡区间的数据，得到最终降噪信号。

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