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舰艇垂向波浪补偿装置的压力传感测量技术(2)
作者:网站采编关键词:
摘要：结合上述算法设计，实现对压力传感数据融合处理，根据数据融合结果进行量化跟踪识别，提高压力测量的准确性。 2 压力传感测量算法优化 在上述进行
结合上述算法设计，实现对压力传感数据融合处理，根据数据融合结果进行量化跟踪识别，提高压力测量的准确性。
2 压力传感测量算法优化
在上述进行了数据采集的基础上，进行压力传感测量优化，本文提出基于分布式阵列传感量化融合跟踪检测的舰艇垂向波浪补偿装置压力测量技术，提取压力数据的能量谱特征量，采用高阶谱的谱峰识别技术实现舰艇垂向波浪补偿装置的压力传感测量[8]，测量方程为:
其中,
此时，接收信号的方差为而与的协方差为得到优化的压力测量扩维特征量与互不相关。设定压力补偿调节系数，调节因子λ(k)为：
以阵列能量为约束对象，得到c(k)=tr[N(k)]/tr[C(k)]，当输出的状态特征量满足：
得到压力传感测量的适应度函数为：
其中，γ(k)和分别是测量值和预测值;ρ是相关性因子;β是调频因子。综上分析，对采集的舰艇垂向波浪补偿装置压力数据进行融合处理，提取压力数据的能量谱特征量[9]，实现压力测量，得到测量的递推计算公式：
Y(k|k-1)={I-F(k-1) [F(k-1)+
其中：
补偿装置的压力输出预测值及其响应特征量为Y(k|k-1)，测量误差函数为：
其中，Y(k|k-1)。结合收敛性条件，得到本文设计的舰艇垂向波浪补偿装置的压力传感测量算法是收敛的。
3 系统硬件设计与实现
在上述进行了舰艇垂向波浪补偿装置的压力传感测量算法设计的基础上，进行系统的硬件设计，在集成DSP环境下进行压力传感测量系统的嵌入式设计，压力测量系统主要由AD信息采集模块、舰艇垂向波浪补偿控制模块、总线传输模块、上位机通信模块、压力信息处理模块和人机交互模块等构成[10]，系统的总体设计构架如图1所示。
图1 压力测量系统的总体设计构架
在DSP高速信号处理芯片中，进行舰艇垂向波浪补偿装置压力测量系统的硬件开发，采用32位嵌入式设计方法进行舰艇垂向波浪补偿装置压力测量系统的输出信息采样，采用ADI公司的ADSP处理器系统作为嵌入式处理器，使用ADI公司的EE-NOTE68设计舰艇垂向波浪补偿装置压力测量系统的上位机，得到系统的硬件设计如图2所示。
图2 系统硬件设计电路图Fig. 2 System hardware design circuit diagram
4 实验测试分析
为了测试本文方法在实现舰艇垂向波浪补偿装置的压力测量中的性能，进行实验分析，设定压力测量的多通道数据记录动态范围：-10 dB～+20 dB，舰艇垂向波浪补偿装置的压力信息采样率：≥200 KHz，舰艇垂向波浪补偿装置的控制指令脉冲宽度为2 s，压力传感信号的调制幅度在4 V以内，得到舰艇垂向波浪补偿装置的压力测量输出如图3所示。
图3 舰艇垂向波浪补偿装置的压力测量输出
分析图3得知，采用本文方法能有效实现对舰艇垂向波浪补偿装置的压力传感测量，测量输出的谱峰较高，说明抗干扰性较好。测试不同方法进行压力测量的准确性，得到对比结果如图4所示，分析图4得知，本文方法进行舰艇垂向波浪补偿装置压力测量的精度较高，误差较小。
图4 测量准确性对比Fig. 4 Comparison of measurement accuracy
5 结束语
构建舰艇垂向波浪补偿装置的压力测量模型，通过压力传感器装置，进行舰艇垂向波浪补偿装置的压力数据采集，本文提出基于分布式阵列传感量化融合跟踪检测的舰艇垂向波浪补偿装置压力测量技术。采用压力传感器进行舰艇垂向波浪补偿装置的压力数据采集，对采集的舰艇垂向波浪补偿装置压力数据进行融合处理，采用高阶谱的谱峰识别技术实现舰艇垂向波浪补偿装置的压力传感测量。采用ADI公司的ADSP处理器系统作为嵌入式处理器，进行压力传感测量系统的硬件设计。分析得知，本文方法能有效实现对舰艇垂向波浪补偿装置的压力传感测量，测量精度较高，误差较小。
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文章来源：《传感技术学报》 网址: http://www.cgjsxb.cn/qikandaodu/2021/0626/446.html