[发明专利]一种传感器的滤波方法和装置

说明书

本发明实施例提供了一种传感器的滤波方法和装置，所述方法包括：在采用预设卡尔曼滤波器模块对预设传感器的进行滤波过程中，在进行下一次迭代之前，获取在先多次迭代的多个新息协方差；采用预设低通滤波器对多个新息协方差进行过滤，得到满足预设滤波条件的目标新息协方差；根据目标新息协方差，确定卡尔曼自适应调节因子；根据卡尔曼自适应调节因子，确定下一次迭代的目标卡尔曼滤波增益；根据目标卡尔曼滤波增益，进行下一次迭代得到估计结果。本发明实施例中，通过使用低通滤波器来优化卡尔曼自适应调节因子的计算过程，可以节省所需的内存资源和计算资源，更加简洁高效。

技术领域

本发明涉及信号处理技术领域，特别是涉及一种传感器的滤波方法和一种传感器的滤波装置。

背景技术

传感器被部署用于采集所需的信号，当传感器存在噪声的时候，为了保证信号的精确性和稳定性，可以选择卡尔曼滤波器进行滤波。

卡尔曼滤波的方式包括多种，其中自适应卡尔曼滤波的方式，可以基于量测噪声矩阵R和系统噪声矩阵Q来调整卡尔曼滤波增益K。对采集单一信号的传感器使用卡尔曼滤波器进行滤波时，量测噪声矩阵R是确定的，系统噪声矩阵Q是无法准确确定的，因此Q矩阵的选择直接影响滤波效果，所以自适应卡尔曼滤波是更好的选择。然而目前的自适应卡尔曼滤波存在参数复杂、计算复杂的问题。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种传感器的滤波方法和相应的一种传感器的滤波装置。

本发明实施例公开了一种传感器的滤波方法，所述方法包括：

在采用预设卡尔曼滤波器模块对预设传感器的进行滤波过程中，在进行下一次迭代之前，获取在先多次迭代的多个新息协方差；

采用预设低通滤波器对所述多个新息协方差进行过滤，得到满足预设滤波条件的目标新息协方差；

根据所述目标新息协方差，确定卡尔曼自适应调节因子；所述卡尔曼自适应调节因子为新息协方差的计算值与估计值的比值；

根据所述卡尔曼自适应调节因子，确定下一次迭代的目标卡尔曼滤波增益；

根据所述目标卡尔曼滤波增益，进行下一次迭代得到估计结果。

可选地，所述根据所述卡尔曼自适应调节因子，确定下一次迭代的目标卡尔曼滤波增益，包括：

根据所述卡尔曼自适应调节因子，确定所述预设卡尔曼滤波器模块的下一次迭代的系统噪声方差：

根据调整后的下一次迭代的系统噪声方差，确定下一次迭代的目标卡尔曼滤波增益。

可选地，所述根据所述目标新息协方差，确定卡尔曼自适应调节因子，包括：

计算所述目标新息协方差的平均值

按照如下公式确定卡尔曼自适应调节因子α：

其中，R_k为量测噪声协方差矩阵，H_k为量测矩阵，为状态协方差矩阵。

可选地，所述根据所述卡尔曼自适应调节因子，确定所述预设卡尔曼滤波器模块的下一次迭代的系统噪声方差，包括：

获取上一次迭代估计的系统噪声方差Q_k-1；

根据预设关系式所述卡尔曼自适应调节因子和所述上一次迭代估计的系统噪声方差Q_k1，确定系统噪声方差的估计值

将所述系统噪声方差的估计值作为所述预设卡尔曼滤波器模块的下一次迭代的系统噪声方差。

本发明实施例还公开了一种传感器的滤波装置，所述装置包括：