專利名稱：一種消除傾角傳感器信號基線漂移的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種傾角傳感器信號的處理方法，尤其是涉及一種消除傾角傳感器信號基線漂移的方法。
背景技術(shù)：
隨著橋梁健康監(jiān)測技術(shù)的快速發(fā)展和推廣，橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測內(nèi)容和應用技術(shù)也日益豐富，傾角傳感器被廣泛的應用于測量橋梁的主梁撓度和橋塔的傾斜，傾角數(shù)據(jù)測量的是所測結(jié)構(gòu)的傾斜角度，理論上所測結(jié)構(gòu)在不受外界荷載的作用下，傾角數(shù)據(jù)在0 附近，所測結(jié)構(gòu)在受到外界荷載的作用下，傾角值會發(fā)生顯著的變化，反映出結(jié)構(gòu)的傾斜角度，在外界荷載去除后，傾角數(shù)據(jù)會回到0附近。一段時間內(nèi)，傾角數(shù)據(jù)在零荷載狀態(tài)下的變化曲線即為傾角的基線，理論上應該是位于0附近的一條線。但是實際情況中傾角傳感器受到外界環(huán)境的影響，所測傾角數(shù)據(jù)會受溫度和其他因素的影響發(fā)生基線漂移現(xiàn)象，即基線不再位于0附近，而是一條偏離0位置的曲線?；€漂移直接影響真實傾角的正確性， 應該將其去除。目前，常用小波分析法消除基線漂移，小波分析的方法通過對傾角信號進行小波分解，得到信號的低頻系數(shù)與高頻系數(shù)，基線漂移為信號的低頻成分，在小波重構(gòu)的過程中，將低頻系數(shù)置零，就可以得到去除基線漂移的信號。但是由于小波分析的非因果性及不具備平移不變性，很難實現(xiàn)遞推計算，從而影響了小波分析法的在線實時應用，因此通常用于離線去除基線漂移，不滿足工程實際的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種實時性強、耗時短且穩(wěn)定性高的消除傾角傳感器信號基線漂移的方法。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為一種消除傾角傳感器信號基線漂移的方法，包括對傾角傳感器采集的原始數(shù)據(jù)進行低通濾波和重采樣處理，然后進行消除基線漂移處理，消除基線漂移處理的具體步驟如下
Al.構(gòu)造一個固定寬度為N的滑動數(shù)據(jù)窗口，數(shù)據(jù)窗口包含以當前時刻為截止點的
過去N個時刻的數(shù)據(jù)，令當前時刻數(shù)據(jù)點為％，由ζ 6開始向前推移N點的數(shù)據(jù)構(gòu)成當
前的數(shù)據(jù)窗口，即該窗口包含數(shù)據(jù)^ , ，......、，隨著下一時刻數(shù)據(jù)Am的到來，采用
太2而，......作為下一時刻的數(shù)據(jù)窗口，其中數(shù)據(jù)窗口長度N的選取要保證數(shù)據(jù)窗口有
1 1.5分鐘的數(shù)據(jù)量；
A2.定義在一個數(shù)據(jù)窗口內(nèi)，某個數(shù)據(jù)點的相鄰后一個數(shù)據(jù)點上的數(shù)據(jù)減去該數(shù)據(jù)點上的數(shù)據(jù)的值為這兩個數(shù)據(jù)的差分值；在一個數(shù)據(jù)窗口內(nèi)，當連續(xù)為同號的差分值數(shù)量超過數(shù)據(jù)窗口總數(shù)據(jù)量的10% 15%或者正號差分值數(shù)量與負號差分值數(shù)量之差大于等于數(shù)據(jù)窗口總數(shù)據(jù)量的15%—20%，該數(shù)據(jù)窗口為有車段數(shù)據(jù)窗口 ；在一個數(shù)據(jù)窗口內(nèi)，當連續(xù)
4為同號的差分值數(shù)量小于數(shù)據(jù)窗口總數(shù)據(jù)量的10% 15%并且正號差分值數(shù)量與負號差分值數(shù)量之差小于數(shù)據(jù)窗口總數(shù)據(jù)量的15% 20%，該數(shù)據(jù)窗口為無車段數(shù)據(jù)窗口 ；根據(jù)步驟
Al得到的當前時刻滑動數(shù)據(jù)窗口的數(shù)據(jù)為巧3273,......^，當該數(shù)據(jù)窗口為無車段數(shù)據(jù)窗
口時，計算該數(shù)據(jù)窗口中所有數(shù)據(jù)的均值P，當該數(shù)據(jù)窗口為有車段數(shù)據(jù)窗口時，P等于 0 ；
A3.構(gòu)造一個個數(shù)為L的偏移緩存空間……P1 ;當數(shù)據(jù)窗口未達到連續(xù)滑動N 次的時刻，將步驟A2計算出來的P存入巧 ’ Pp1…..P2,朽中的數(shù)據(jù)不變；當數(shù)據(jù)窗口每連續(xù)滑動N次的時刻,將巧中的數(shù)據(jù)存入…..，Pi中的數(shù)據(jù)存入P2 , P2中的數(shù)據(jù)存入P1,步驟Α2計算出來的P存入巧中；其中L的取值范圍為10 20 ；
Α4.選取偏移緩存空間巧,AP3,...…巧中所有不為0的數(shù)據(jù)，計算其平均值，作為當前數(shù)據(jù)窗口中最后一個數(shù)據(jù)^^的基線偏移量7,，判斷數(shù)據(jù)窗口中所有數(shù)據(jù)巧，巧，巧，......%
的均值 與)i差值的絕對值是否大于設定閾值5 ,取 =0.005，如果均值 與差值的絕對值小于5，直接進入步驟Α5，如果均值^與JV差值的絕對值大于5 ,則修正偏移緩存空間0存入巧，再次計算基線偏移量又￥，直到均值i與差值的絕對值小于5 ；
Α5.用當前時刻數(shù)據(jù)點的數(shù)據(jù)^減去基線偏移量.JV，即得到消除漂移以后的數(shù)據(jù)點的數(shù)據(jù)4 ；
Α6.隨著下一時刻，到來新的數(shù)據(jù)點,重復循環(huán)Al Α5步驟，實時得到消除基線
漂移以后的數(shù)據(jù)；
所述的低通濾波處理如下
將傾角傳感器實時采集的原始傾角數(shù)據(jù)分成彼此銜接的若干段，將實時分段原始數(shù)據(jù)信號不斷輸入到一個具有線性相位的HR低通濾波器進行低通濾波處理，不斷輸出濾波后
的實時分段數(shù)據(jù)信號ζ，其中HR低通濾波器截止頻率為0. 4 0. 6Hz ；
重采樣處理如下對低通濾波處理后的數(shù)據(jù)信號ζ進行采樣頻率為IHz的重采樣。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于采用構(gòu)造數(shù)據(jù)窗口，根據(jù)當前數(shù)據(jù)窗口計算出當前數(shù)據(jù)偏移狀態(tài)量，構(gòu)造偏移緩存空間存儲當前數(shù)據(jù)偏移狀態(tài)量及之前一段時間的數(shù)據(jù)偏移狀態(tài)量，根據(jù)偏移緩存空間計算出當前數(shù)據(jù)的基線偏移量，采用當前數(shù)據(jù)減去當前數(shù)據(jù)的基線偏移量，從而獲取消除基線漂移的傾角數(shù)據(jù)的方法，降低了計算復雜度，大大減少了計算耗時；能夠滿足工程實際的需求，數(shù)據(jù)能夠達到一點輸入一點輸出的效果，提高了實時性；使用滑動數(shù)據(jù)窗口和緩存隊列，保證了前后數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性，使得計算結(jié)果具有穩(wěn)定連續(xù)性。


圖1為本發(fā)明的流程圖；圖2為本發(fā)明中實時消除基線漂移的流程圖； 圖3為采樣頻率為IOOHz采樣時長為M小時時的原始傾角數(shù)據(jù)圖； 圖4為經(jīng)濾波重采樣后的傾角數(shù)據(jù)圖5為經(jīng)濾波重采樣后的傾角數(shù)據(jù)與本發(fā)明實施例一中L=20的基線偏移圖； 圖6為本發(fā)明實施例一中L=20消除基線漂移的傾角數(shù)據(jù)圖； 圖7為小波算法消除基線漂移的傾角數(shù)據(jù)圖； 圖8為采用本發(fā)明與采用小波算法產(chǎn)生的基線偏移量的統(tǒng)計比較圖。圖9為經(jīng)濾波重采樣后的傾角數(shù)據(jù)與實施例三中L=IO的基線偏移圖； 圖10為本發(fā)明實施例三L=IO消除基線漂移的傾角數(shù)據(jù)圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。實施例一一種消除傾角傳感器信號基線漂移的方法，將傾角傳感器實時采集的原始傾角數(shù)據(jù)分成彼此銜接的若干段，將實時分段原始數(shù)據(jù)信號不斷輸入到一個具有線性
相位的HR低通濾波器進行低通濾波處理，不斷輸出濾波后的實時分段數(shù)據(jù)信號ζ，其中
HR低通濾波器截止頻率為0.4Hz ；對低通濾波處理后的數(shù)據(jù)信號Χ進行采樣頻率為IHz
的重采樣，然后進行消除基線漂移處理。消除基線漂移處理的具體步驟如下
Al.構(gòu)造一個固定寬度為N的滑動數(shù)據(jù)窗口，數(shù)據(jù)窗口包含以當前時刻為截止點的
過去N個時刻的數(shù)據(jù)，令當前時刻數(shù)據(jù)點為，由；％點開始向前推移N點的數(shù)據(jù)構(gòu)成當
前的數(shù)據(jù)窗口，即該窗口包含數(shù)據(jù)^ , .. . .~ ,隨著下一時刻數(shù)據(jù)Am的到來，采用
^2. ,......作為下一時刻的數(shù)據(jù)窗口，其中數(shù)據(jù)窗口長度N的選取要保證數(shù)據(jù)窗口有
1分鐘的數(shù)據(jù)量；
A2.定義在一個數(shù)據(jù)窗口內(nèi)，某個數(shù)據(jù)點的相鄰后一個數(shù)據(jù)點上的數(shù)據(jù)減去該數(shù)據(jù)點上的數(shù)據(jù)的值為這兩個數(shù)據(jù)的差分值；在一個數(shù)據(jù)窗口內(nèi)，當連續(xù)為同號的差分值數(shù)量超過數(shù)據(jù)窗口總數(shù)據(jù)量的10%或者正號差分值數(shù)量與負號差分值數(shù)量之差大于等于數(shù)據(jù)窗口總數(shù)據(jù)量的15%，該數(shù)據(jù)窗口為有車段數(shù)據(jù)窗口 ；在一個數(shù)據(jù)窗口內(nèi)，當連續(xù)為同號的差分值數(shù)量小于數(shù)據(jù)窗口總數(shù)據(jù)量的10%并且正號差分值數(shù)量與負號差分值數(shù)量之差小于數(shù)據(jù)窗口總數(shù)據(jù)量的15%，該數(shù)據(jù)窗口為無車段數(shù)據(jù)窗口 ；根據(jù)步驟Al得到的當前時刻滑
動數(shù)據(jù)窗口的數(shù)據(jù)為W、,.…%，當該數(shù)據(jù)窗口為無車段數(shù)據(jù)窗口時，計算該數(shù)據(jù)窗口中所有數(shù)據(jù)的均值P，當該數(shù)據(jù)窗口為有車段數(shù)據(jù)窗口時，P等于0;
A3.構(gòu)造一個個數(shù)為20的偏移緩存空間巧，P2sP3,......Bm ；當數(shù)據(jù)窗口未達到連續(xù)滑
動N次的時刻，將步驟A2計算出來的P存入&馬，P2, P1中的數(shù)據(jù)不變；當數(shù)
據(jù)窗口每連續(xù)滑動N次的時刻，將P20中的數(shù)據(jù)存入A…..，召中的數(shù)據(jù)存入P2 , F2中的數(shù)據(jù)存入巧，步驟A2計算出來的P存入Zj2d中；A4.選取偏移緩存空間m......^o中所有不為0的數(shù)據(jù)，計算其平均值，作為當前
數(shù)據(jù)窗口中最后一個數(shù)據(jù)太μ的基線偏移量·) ，判斷數(shù)據(jù)窗口中所有數(shù)據(jù)W而，......%
的均值 與差值的絕對值是否大于設定閾值<5 ,取〃 =0.005，如果均值 與》差值的絕對值小于5，直接進入步驟A5，如果均值&與JV差值的絕對值大于則修正偏移緩存空間0存入再次計算基線偏移量7#，直到均值i與JV差值的絕對值小于5 ；
A5.用當前時刻數(shù)據(jù)點的數(shù)據(jù)V減去基線偏移量^^，即得到消除漂移以后的數(shù)據(jù)點的數(shù)據(jù)4 ；
A6.隨著下一時刻，到來新的數(shù)據(jù)點,重復循環(huán)Al A5步驟，實時得到消除基線漂移以后的數(shù)據(jù)。實施例二 一種消除傾角傳感器信號基線漂移的方法，將傾角傳感器實時采集的原始傾角數(shù)據(jù)分成彼此銜接的若干段，將實時分段原始數(shù)據(jù)信號不斷輸入到一個具有線性
相位的HR低通濾波器進行低通濾波處理，不斷輸出濾波后的實時分段數(shù)據(jù)信號ζ，其中
HR低通濾波器截止頻率為0. 5Hz ；對低通濾波處理后的數(shù)據(jù)信號Χ進行采樣頻率為IHz
的重采樣，然后進行消除基線漂移處理。消除基線漂移處理的具體步驟如下
Al.構(gòu)造一個固定寬度為N的滑動數(shù)據(jù)窗口，數(shù)據(jù)窗口包含以當前時刻為截止點的
過去N個時刻的數(shù)據(jù)，令當前時刻數(shù)據(jù)點為，由；％點開始向前推移N點的數(shù)據(jù)構(gòu)成當
前的數(shù)據(jù)窗口，即該窗口包含數(shù)據(jù)^ , .. . .~ ,隨著下一時刻數(shù)據(jù)的到來，采用
^2. ,......作為下一時刻的數(shù)據(jù)窗口，其中數(shù)據(jù)窗口長度N的選取要保證數(shù)據(jù)窗口有
1.3分鐘的數(shù)據(jù)量；
A2.定義在一個數(shù)據(jù)窗口內(nèi)，某個數(shù)據(jù)點的相鄰后一個數(shù)據(jù)點上的數(shù)據(jù)減去該數(shù)據(jù)點上的數(shù)據(jù)的值為這兩個數(shù)據(jù)的差分值；在一個數(shù)據(jù)窗口內(nèi)，當連續(xù)為同號的差分值數(shù)量超過數(shù)據(jù)窗口總數(shù)據(jù)量的1 或者正號差分值數(shù)量與負號差分值數(shù)量之差大于等于數(shù)據(jù)窗口總數(shù)據(jù)量的18%，該數(shù)據(jù)窗口為有車段數(shù)據(jù)窗口 ；在一個數(shù)據(jù)窗口內(nèi)，當連續(xù)為同號的差分值數(shù)量小于數(shù)據(jù)窗口總數(shù)據(jù)量的12%并且正號差分值數(shù)量與負號差分值數(shù)量之差小于數(shù)據(jù)窗口總數(shù)據(jù)量的18%，該數(shù)據(jù)窗口為無車段數(shù)據(jù)窗口 ；根據(jù)步驟Al得到的當前時刻滑
動數(shù)據(jù)窗口的數(shù)據(jù)為W、,.…%，當該數(shù)據(jù)窗口為無車段數(shù)據(jù)窗口時，計算該數(shù)據(jù)窗口中所有數(shù)據(jù)的均值P，當該數(shù)據(jù)窗口為有車段數(shù)據(jù)窗口時，P等于0;
A3.構(gòu)造一個個數(shù)為15的偏移緩存空間巧,巧.P3,......P15 ;當數(shù)據(jù)窗口未達到連續(xù)滑動
N次的時刻，將步驟A2計算出來的P存入/^；仏…..馬，巧，P1中的數(shù)據(jù)不變；當數(shù)據(jù)窗口每連續(xù)滑動N次的時刻，將P15中的數(shù)據(jù)存入PI4···..，馬中的數(shù)據(jù)存入巧，B1中的數(shù)據(jù)存入巧，步驟A2計算出來的P存入仏中；A4.選取偏移緩存空間巧,巧，馬,......^中所有不為0的數(shù)據(jù)，計算其平均值，作為當前
數(shù)據(jù)窗口中最后一個數(shù)據(jù)太μ的基線偏移量，判斷數(shù)據(jù)窗口中所有數(shù)據(jù)W而，......%
的均值 與差值的絕對值是否大于設定閾值<5 ,取〃 =0.005，如果均值 與》差值的絕對值小于5，直接進入步驟A5，如果均值&與JV差值的絕對值大于則修正偏移緩存空間0存入Pli,再次計算基線偏移量JV，直到均值i與JV差值的絕對值小于5 ；
A5.用當前時刻數(shù)據(jù)點的數(shù)據(jù)V減去基線偏移量^^，即得到消除漂移以后的數(shù)據(jù)點的數(shù)據(jù)4 ；
A6.隨著下一時刻，到來新的數(shù)據(jù)點,重復循環(huán)Al A5步驟，實時得到消除基線漂移以后的數(shù)據(jù)；
實施例三一種消除傾角傳感器信號基線漂移的方法，將傾角傳感器實時采集的原始傾角數(shù)據(jù)分成彼此銜接的若干段，將實時分段原始數(shù)據(jù)信號不斷輸入到一個具有線性相位的HR低通濾波器進行低通濾波處理，不斷輸出濾波后的實時分段數(shù)據(jù)信號X，其中HR低通濾波器截止頻率為0. 6Hz ；對低通濾波處理后的數(shù)據(jù)信號χ進行采樣頻率為IHz的重采樣，然后進行消除基線漂移處理。
消除基線漂移處理的具體步驟如下
Al.構(gòu)造一個固定寬度為N的滑動數(shù)據(jù)窗口，數(shù)據(jù)窗口包含以當前時刻為截止點的
過去N個時刻的數(shù)據(jù)，令當前時刻數(shù)據(jù)點為，由Xm點開始向前推移N點的數(shù)據(jù)構(gòu)成當
前的數(shù)據(jù)窗口，即該窗口包含數(shù)據(jù)1 , ,......￥ ,隨著下一時刻數(shù)據(jù)的到來，采用
Vy......作為下一時刻的數(shù)據(jù)窗口，其中數(shù)據(jù)窗口長度N的選取要保證數(shù)據(jù)窗口有
1.5分鐘的數(shù)據(jù)量；
A2.定義在一個數(shù)據(jù)窗口內(nèi)，某個數(shù)據(jù)點的相鄰后一個數(shù)據(jù)點上的數(shù)據(jù)減去該數(shù)據(jù)點上的數(shù)據(jù)的值為這兩個數(shù)據(jù)的差分值；在一個數(shù)據(jù)窗口內(nèi)，當連續(xù)為同號的差分值數(shù)量超過數(shù)據(jù)窗口總數(shù)據(jù)量的15%或者正號差分值數(shù)量與負號差分值數(shù)量之差大于等于數(shù)據(jù)窗口總數(shù)據(jù)量的20%，該數(shù)據(jù)窗口為有車段數(shù)據(jù)窗口 ；在一個數(shù)據(jù)窗口內(nèi)，當連續(xù)為同號的差分值數(shù)量小于數(shù)據(jù)窗口總數(shù)據(jù)量的15%并且正號差分值數(shù)量與負號差分值數(shù)量之差小于數(shù)據(jù)窗口總數(shù)據(jù)量的20%，該數(shù)據(jù)窗口為無車段數(shù)據(jù)窗口 ；根據(jù)步驟Al得到的當前時刻滑
動數(shù)據(jù)窗口的數(shù)據(jù)為W3,......%，當該數(shù)據(jù)窗口為無車段數(shù)據(jù)窗口時，計算該數(shù)據(jù)窗口
中所有數(shù)據(jù)的均值τ當該數(shù)據(jù)窗口為有車段數(shù)據(jù)窗口時，P等于0;
A3.構(gòu)造一個個數(shù)為10的偏移緩存空間……P10 ;當數(shù)據(jù)窗口未達到連續(xù)滑動 N次的時刻，將步驟A2計算出來的P存入馬…..P3,巧，P1中的數(shù)據(jù)不變；當數(shù)據(jù)窗口每連續(xù)滑動N次的時刻，將Pw中的數(shù)據(jù)存入馬，…..P3中的數(shù)據(jù)存入P2, P2中的數(shù)據(jù)存入巧，步驟A2計算出來的P存入仏中；A4.選取偏移緩存空間巧,巧，馬,......^中所有不為0的數(shù)據(jù)，計算其平均值，作為當前
數(shù)據(jù)窗口中最后一個數(shù)據(jù) 的基線偏移量·) ，判斷數(shù)據(jù)窗口中所有數(shù)據(jù)W而，......%
的均值 與差值的絕對值是否大于設定閾值<5 ,取〃 =0.005，如果均值 與》差值的絕對值小于5，直接進入步驟A5，如果均值&與JV差值的絕對值大于則修正偏移緩存空間0存入Pw,再次計算基線偏移量JV，直到均值i與JV差值的絕對值小于5 ；
A5.用當前時刻數(shù)據(jù)點的數(shù)據(jù)減去基線偏移量&，即得到消除漂移以后的數(shù)據(jù)點的數(shù)據(jù)4 ；
Α6.隨著下一時刻，到來新的數(shù)據(jù)點,重復循環(huán)Al Α5步驟，實時得到消除基線漂移以后的數(shù)據(jù)。圖7給出了小波算法消除基線漂移的傾角數(shù)據(jù)圖，圖6給出了通過本發(fā)明，其中L 取20時的消除基線漂移的傾角數(shù)據(jù)圖，對比圖6和圖7，可清楚的看出本發(fā)明方法消除基線漂移后的傾角數(shù)據(jù)比小波算法消除基線漂移后的傾角數(shù)據(jù)在0附近更平直，圖8可以看出小波算法消除基線漂移的結(jié)果受活載影響較大，本發(fā)明方法的基線漂移具有更高的穩(wěn)定性。針對同一段數(shù)據(jù)，采用本發(fā)明，其中L取10時進行實驗，圖9給出了濾波重采樣傾角數(shù)據(jù)與基線偏移的數(shù)據(jù)圖，圖10給出了消除基線漂移的傾角數(shù)據(jù)圖，L取值變小時， 計算時間會進一步縮短，可以看出，也可以很好的給出基線的偏移，雖然不如圖6的基線光滑，但是完全滿足實際工程需求。
權(quán)利要求
1.一種消除傾角傳感器信號基線漂移的方法，包括對傾角傳感器采集的原始數(shù)據(jù)進行低通濾波和重采樣處理，然后進行消除基線漂移處理，其特征在于消除基線漂移處理的具體步驟如下Al.構(gòu)造一個固定寬度為N的滑動數(shù)據(jù)窗口，數(shù)據(jù)窗口包含以當前時刻為截止點的過去N個時刻的數(shù)據(jù)，令當前時刻數(shù)據(jù)點為％,由；％點開始向前推移N點的數(shù)據(jù)構(gòu)成當前的數(shù)據(jù)窗口，即該窗口包含數(shù)據(jù)而…，、......~ ,隨著下一時刻數(shù)據(jù)的到來，采用^2......作為下一時刻的數(shù)據(jù)窗口，其中數(shù)據(jù)窗口長度N的選取要保證數(shù)據(jù)窗口有1 1.5分鐘的數(shù)據(jù)量；A2.定義在一個數(shù)據(jù)窗口內(nèi)，某個數(shù)據(jù)點的相鄰后一個數(shù)據(jù)點上的數(shù)據(jù)減去該數(shù)據(jù)點上的數(shù)據(jù)的值為這兩個數(shù)據(jù)的差分值；在一個數(shù)據(jù)窗口內(nèi)，當連續(xù)為同號的差分值數(shù)量超過數(shù)據(jù)窗口總數(shù)據(jù)量的10% 15%或者正號差分值數(shù)量與負號差分值數(shù)量之差大于等于數(shù)據(jù)窗口總數(shù)據(jù)量的15% 20%，該數(shù)據(jù)窗口為有車段數(shù)據(jù)窗口 ；在一個數(shù)據(jù)窗口內(nèi)，當連續(xù)為同號的差分值數(shù)量小于數(shù)據(jù)窗口總數(shù)據(jù)量的10% 15%并且正號差分值數(shù)量與負號差分值數(shù)量之差小于數(shù)據(jù)窗口總數(shù)據(jù)量的15% 20%，該數(shù)據(jù)窗口為無車段數(shù)據(jù)窗口 ；根據(jù)步驟Al得到的當前時刻滑動數(shù)據(jù)窗口的數(shù)據(jù)為4. .A.......，當該數(shù)據(jù)窗口為無車段數(shù)據(jù)窗口時，計算該數(shù)據(jù)窗口中所有數(shù)據(jù)的均值P，當該數(shù)據(jù)窗口為有車段數(shù)據(jù)窗口時，P等于 0 ；A3.構(gòu)造一個個數(shù)為L的偏移緩存空間盡馬，......P1 ;當數(shù)據(jù)窗口未達到連續(xù)滑動N次的時刻，將步驟A2計算出來的夕存入巧；P ···.. i|, Α,巧中的數(shù)據(jù)不變；當數(shù)據(jù)窗口每連續(xù)滑動N次的時刻,將巧中的數(shù)據(jù)存入Pw…..，Pi中的數(shù)據(jù)存入巧，P2中的數(shù)據(jù)存入P1,步驟A2計算出來的P存入巧中；其中L的取值范圍為10 20 ；A4.選取偏移緩存空間AAl...…^中所有不為0的數(shù)據(jù)，計算其平均值，作為當前數(shù)據(jù)窗口中最后一個數(shù)據(jù)^r的基線偏移量.》，判斷數(shù)據(jù)窗口中所有數(shù)據(jù)巧32^3，……% 的均值i與差值的絕對值是否大于設定閾值取^ =0.005，如果均值^與》差值的絕對值小于5，直接進入步驟A5，如果均值；與JV差值的絕對值大于則修正偏移緩存空間0存入巧，再次計算基線偏移量，直到均值i與差值的絕對值小于5 ；A5.用當前時刻數(shù)據(jù)點的數(shù)據(jù)減去基線偏移量，即得到消除漂移以后的數(shù)據(jù)點的數(shù)據(jù)4 ；A6.隨著下一時刻，到來新的數(shù)據(jù),重復循環(huán)Al A5步驟，實時得到消除基線漂移以后的數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種消除傾角傳感器信號基線漂移的方法，其特征在于所述的低通濾波處理如下將傾角傳感器實時采集的原始傾角數(shù)據(jù)分成彼此銜接的若干段，將實時分段原始數(shù)據(jù)信號不斷輸入到一個具有線性相位的HR低通濾波器進行低通濾波處理，不斷輸出濾波后的實時分段數(shù)據(jù)信號ζ，其中HR低通濾波器截止頻率為0. 4 0. 6Hz。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種消除傾角傳感器信號基線漂移的方法，其特征在于重采樣處理如下對低通濾波處理后的數(shù)據(jù)信號ζ進行采樣頻率為IHz的重采樣。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種消除傾角傳感器信號基線漂移的方法，包括對傾角傳感器采集的原始數(shù)據(jù)進行低通濾波處理，對低通濾波處理后的數(shù)據(jù)進行重采樣處理，對重采樣處理后的數(shù)據(jù)進行消除基線漂移處理，其優(yōu)點是根據(jù)當前數(shù)據(jù)窗口計算出當前數(shù)據(jù)偏移狀態(tài)量，構(gòu)造偏移緩存空間存儲當前數(shù)據(jù)偏移狀態(tài)量及之前一段時間的數(shù)據(jù)偏移狀態(tài)量，根據(jù)偏移緩存空間計算出當前數(shù)據(jù)的基線偏移量，采用當前數(shù)據(jù)減去當前數(shù)據(jù)的基線偏移量，從而獲取消除基線漂移的傾角數(shù)據(jù)；優(yōu)點是降低了計算復雜度，大大減少了計算耗時，數(shù)據(jù)能夠達到一點輸入一點輸出的效果，提高了實時性，使用滑動數(shù)據(jù)窗口和緩存隊列，保證了前后數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性，使得計算結(jié)果具有穩(wěn)定連續(xù)性。
文檔編號G01C25/00GK102435209SQ20111027448
公開日2012年5月2日 申請日期2011年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月16日
發(fā)明者李宏偉, 王貞 申請人:寧波杉工結(jié)構(gòu)監(jiān)測與控制工程中心有限公司