针对车载激光雷达输出信号精度受冲击振动噪声影响的问题,建立了冲击振动激励与电路振动噪声响应之间的数学模型,提出了一种基于小波分析的噪声消除方法。该方法通过对车载激光雷达输入冲击激励信号进行小波分析,对输出振动噪声响应信号进行高斯函数拟合,建立了二者间的关联函数,在此基础上设计了输出噪声处理算法。仿真结果表明,该算法对冲击振动引起的车载激光雷达输出噪声有明显消噪效果m为车辆质量；c为粘性阻尼系数；k为刚度系数。易知系统自由振动的解为：x(t)=h(t)=1mωde-ξωntsinωdt。式中，ωn=km为固有频率；ωd=wn1-ξ2为阻尼振动频率；ξ为阻尼比。若已知车辆系统脉冲响应函数h(t)振动噪声处理方法-液压滚圆机滚弧机张家港钢管滚圆机滚弧机折弯机，就可以用它来求任意激励作用下系统的响应[11]。这时可以把x(t)看作一系列微冲量f(τ)dτ作用结果的和。图1中，任意微冲量f(τ)dτ相当于t=τ时作用的一个脉冲，其响应为dx=h(t)-τf(τ)dτ。图1任意激励的分解由此可得车辆系统对任意激振力的总响应为：x(t)=e-ξωntè÷x0cosωdt+x0+ξωnx0ωdsinωdt+∫0t(t)-τf(τ)dτ。汽车系统在受到任意冲击作用后，其冲击响应将作为车载激光雷达的输入冲击激励对输出测量结果产生影响[12]。 本文由公司网站滚圆机网站 转载中国知网整理! http://www.gunyuanjixie.com以车载激光雷达为系统进行具体分析，当受到冲击激励后，会产生振动噪声，从而对输出信号产生严重影响。在研究过程中，通过加载机械冲击进行试验，得到车载激光雷达受到外界冲击振动的冲击波形如图2所示，由于阻尼很大，波形经过几次振荡后迅速趋于平稳。由于振动衰减很快，第1次振荡后的几次振荡幅值明显低于第1次振荡幅值，后几次振荡对电路的噪声输出影响不大，所以对振动噪声在第1次振荡后的影响忽略不计。图3所示波形y(t)为车载激光雷达受外界冲击振动干扰导致的典型输出噪声响应波形，研究中可根据所需精度要求选用不同的曲线拟合函数。在本文研究中，由于第1次冲击后的振荡影响可以忽略不文只对提出的消噪算法进行仿真。假设输入冲击干扰信号函数x(t)的波形如图7所示，在0~15s的时间内加了4组振动冲击波形，模拟了车载激光雷达遇到不同情况的外界冲击振动波形。设t=1s时的振动波形由3个不同波形所叠加，表示系统在短时间内受连续冲击作用。设t=5s时的振动存在2个波形叠加，表示系统连续受2次振动冲击；取t=9s、t=13s的2组波形为单冲击脉冲，波形的幅值各不相同，即所受外界冲击加速度大小不同。由于本文讨论的输入振动冲击信号和输出噪声响应是线性的，所以对于既定的系统，由输入振动冲击波形可得到如图8所示的噪声响应波形y(t)。应用本文描述的算法，取得关联函数后，由输入冲击信号x(t)和经测量后求得的输入信号与输出噪声信号的关联函数即可估计出拟合噪声信号y′（t），如图8所示。由图8可见，通过该算法可由输入冲击信号很好地拟合输出噪声信号。图7输入冲击信号x(t)波形图8输出噪声信号y(t)和拟合噪声信号y′(t)波形得到了拟合噪声信号y′（t）后，在输出信号y(t)中减去估算得到的噪声信号，获得消噪后的输出信号z(t)如图9所示。从图8和图9的对比中可以看出，4组波形峰值分别从4.9mV、3.9mV、2.1mV、1.6mV降为1.3mV、1.3mV、1.2mV、1.1mV。振动冲击引起的噪声在通过算法处理后，输出噪声信号波形的波峰值明显降低了，降幅达53.6%，表明该算法对冲击振动引起的车载激光雷达系统输出噪声响应有明显的消噪效果。计，振动噪声处理方法-液压滚圆机滚弧机张家港钢管滚圆机滚弧机折弯机 本文由公司网站滚圆机网站 转载中国知网整理! http://www.gunyuanjixie.com