基于卡尔曼滤波与电磁屏蔽的真空微推力测量信号降噪方法研究

张融, 张铭杰, 陈旭, 程翔宇

集成电路与嵌入式系统 ›› 0

集成电路与嵌入式系统 ›› 0 DOI: 10.20193/j.ices2097-4191.2025.0122

基于卡尔曼滤波与电磁屏蔽的真空微推力测量信号降噪方法研究

  • 张融, 张铭杰, 陈旭, 程翔宇
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摘要

针对在真空强电磁干扰环境下,微弱推力测量信号易被噪声淹没而导致测量精度低、动态响应差的问题,本文提出一种基于卡尔曼滤波与电磁屏蔽相结合的信号降噪优化方案。该方案通过构建多层复合电磁屏蔽系统,从物理层面抑制空间辐射干扰;同时,建立测力计系统的动力学模型,并应用卡尔曼滤波算法对采集信号进行最优状态估计,以分离确定性推力信号与随机过程噪声和测量噪声。实验结果表明,该方案能够将信噪比(SNR)提升近30dB,与传统低通滤波相比,在有效抑制噪声的同时,显著改善了系统的动态响应特性,为高精度、高动态范围的微推力测量提供了可靠的技术途径。

关键词

微推力测量 / 卡尔曼滤波 / 电磁屏蔽 / 状态估计 / 信号降噪 / 动态响应

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张融, 张铭杰, 陈旭, 程翔宇. 基于卡尔曼滤波与电磁屏蔽的真空微推力测量信号降噪方法研究[J]. 集成电路与嵌入式系统. 0 https://doi.org/10.20193/j.ices2097-4191.2025.0122

基金

国家重点研发计划(2020YFA0711602)

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