现代导航技术第九章(陀螺仪随机漂移的分析与处理)

现代雷达信号处理技术及发展趋势..

现代雷达信号处理技术及发展趋势摘要：自二战以来，雷达就广泛应用于地对空、空中搜索、空中拦截、敌我识别等领域，后又发展了脉冲多普勒信号处理、结合计算机的自动火控系统、多目标探测与跟踪等新的雷达体制。随着科技的不断进步，雷达技术也在不断发展，现代雷达已经具备了多种功能，如反隐身、反干扰、反辐射、反低空突防等能力，尤其是在复杂的工作环境中提取目标信息的能力不断得到加强。例如，利用雷达系统中的信号处理技术对接收数据进行处理不仅可以实现高精度的目标定位与跟踪, 还能够在目标识别和目标成像、电子对抗、制导等功能方面进行拓展, 实现综合业务的一体化。一、雷达的起源及应用雷达，是英文Radar的音译，源于radio detection and ranging的缩写，意思为"无线电探测和测距"，即用无线电的方法发现目标并测定它们的空间位置。因此，雷达也被称为“无线电定位”。雷达是利用电磁波探测目标的电子设备。雷达发射电磁波对目标进行照射并接收其回波，由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率（径向速度）、方位、高度等信息。雷达最为一种重要的电磁传感器，在国防和国民经济中应用广泛，最大特点是全天时、全天候工作。雷达由天线、发射机、接收机、信号处理机、终端显示等部分组成。雷达的出现，是由于二战期间当时英国和德国交战时，英国急需一种能探测空中金属物体的雷达（技术）能在反空袭战中帮助搜寻德国飞机。二战期间，雷达就已经出现了地对空、空对地（搜索）轰炸、空对空（截击）火控、敌我识别功能的雷达技术。二战以后，雷达发展了单脉冲角度跟踪、脉冲多普勒信号处理、合成孔径和脉冲压缩的高分辨率、结合敌我识别的组合系统、结合计算机的自动火控系统、地形回避和地形跟随、无源或有源的相位阵列、频率捷变、多目标探测与跟踪等新的雷达体制。后来随着微电子等各个领域科学进步，雷达技术的不断发展，其内涵和研究内容都在不断地拓展。雷达的探测手段已经由从前的只有雷达一种探测器发展到了红外光、紫外光、激光以及其他光学探测手段融合协作。

陀螺仪主要性能指标(优.选)

常见的陀螺仪性能指标与解释零偏零偏，又称为零位漂移或零位偏移或零偏稳定性，也可简称零漂或漂移率，英文中称为drift或bias drift。零偏应理解为陀螺仪的输出信号围绕其均值的起伏或波动，习惯上用标准差（σ）或均方根（RMS）表示，一般折算为等效输入角速率(°/ h)。在角速度输入为零时，陀螺仪的输出是一条复合白噪声信号缓慢变化的曲线，曲线的峰-峰值就是零偏值（drift），如图2-6所示。在整个性能指标集中，零偏是评价陀螺仪性能优劣的最重要指标。分辨率陀螺仪中的分辨率是用白噪声定义的，如图2-6 中所示，可以用角随机游走来表示，可以简化为一定带宽下测得的零偏稳定性与监测带宽的平方根之比，其单位为，或简化为。角度随机游走表征了长时间累积的角

度误差。角随机游动系数反映了陀螺在此处键入公式。的研制水平，也反映了陀螺可检测的最小角速率能力，并间接反映了与光子、电子的散粒噪声效应所限定的检测极限的距离。据此可推算出采用现有方案和元器件构成的陀螺是否还有提高性能的潜力。标度因子标度因子是陀螺仪输出量与输入角速率变化的比值，通常用某一特定的直线斜率表示，该斜率是根据整个正(或负)输入角速率范围内测得的输入/输出数据，通过最小二乘法拟合求出的直线斜率。对应于正输入和负输入有不同的刻度因子称为刻度因子不对称，其表明输入输出之间的斜率关系在零输入点不连续。一般用刻度因子稳定性来衡量刻度因子存在的误差特性，它是指陀螺在不同输入角速率情况下能够通过标称刻度因子获得精确输出的能力。非线性往往与刻度因子相关，是指由实际输入输出关系确定的实际刻度因子与标称刻度因子相比存在的非线性特征，有时还会采用线性度，其指陀螺输入输出曲线与标称直线的偏离程度，通常以满量程输出的百分比表示。动态范围陀螺在正、反方向能检测到的输入角速率的最大值表示了陀螺的测量范围。该最大值除以阀值即为陀螺的动态范围，该值越大表示陀螺敏感速率的能力越强。

浅谈陀螺仪.

课程:学号:姓名: 浅谈陀螺仪摘要:首先介绍陀螺仪的发展历史、结构及其工作原理等,然后介绍不同种类的陀螺仪, 最后介绍陀螺仪在各种领域的应用。关键词:陀螺仪;简介;分类;应用无论是大至航空器械, 还是小至智能手机, 当利用它们来导航定位时, 都少不了一种器件——陀螺仪。陀螺仪是用高速回转体的动量矩敏感壳体相对惯性空间绕正交于自转轴的一个或二个轴的角运动检测装置。利用其他原理制成的角运动检测装置起同样功能的也称陀螺仪。 1. 陀螺仪简介绕一个支点高速转动的刚体称为陀螺 (top。通常所说的陀螺是特指对称陀螺,它是一个质量均匀分布的、具有轴对称形状的刚体,其几何对称轴就是它的自转轴。与苍蝇退化的后翅(平衡棒原理类似。在一定的初始条件和一定的外在力矩作用下, 陀螺会在不停自转的同时,环绕着另一个固定的转轴不停地旋转,这就是陀螺的旋进 (precession,又称为回转效应 (gyroscopic effect。陀螺旋进是日常生活中常见的现象,许多人小时候都玩过的陀螺就是一例 [1]。人们利用陀螺的力学性质所制成的各种功能的陀螺装置称为陀螺仪 (gyroscope, 它在科学、技术、军事等各个领域有着广泛的应用。比如:回转罗盘、定向指示仪、炮弹的翻转、陀螺的章动等。陀螺仪的种类很多, 按用途来分, 它可以分为传感陀螺仪和指示陀螺仪。传感陀螺仪用于飞行体运动的自动控制系统中,作为水平、垂直、俯仰、航向和角速度传感器。指示陀螺仪主要用于飞行状态的指示,作为驾驶和领航仪表使用。结构基本上陀螺仪是一种机械装置,其主要部分是一个对旋转轴以极高角速度旋转的转子, 转子装在一支架内;在通过转子中心轴 XX1上加一内环架,那么陀螺仪就可

带你看看高精度陀螺仪有哪些

带你看看高精度陀螺仪有哪些对于陀螺仪，可能大家没怎么听过这样概念，但是你早已接触过陀螺仪带来的功能。就是在不锁定手机的情况下，进行手机的翻转，界面也跟着翻转；在玩精灵宝可梦的时候，你通过手机的偏转，画面进行的偏转，从而抓到你的皮卡丘。陀螺仪的另一种叫法又称角速度传感器，从定义上来看陀螺仪是测量载体角运动或者角速度的传感器从应用的角度上来看，陀螺仪多用于导航、定位等系统常用实例如手机GPS 定位导航、卫星三轴陀螺仪定位，其陀螺仪的精度在整个过程中起到了至关重要的作用，也就是高精度的陀螺仪直接决定了惯性导航系统的精度以及制导和自动控制系统的性能品质。现在随着陀螺仪的发展，技术越来越成熟，陀螺仪的结构和原理都有着很大的变化。由于设备对偏转度的要求越来越精准，已经出现了高精度陀螺仪这一概念，完全不局限在传统的机械陀螺仪当中，下面就来介绍一下，近年来成功开发的高精度陀螺仪。 1.静电陀螺仪虽然传统的机械陀螺仪已经满足不了用户、或是场景变换上的精度需求了，但并不意味着包含转子结构的陀螺仪已经完全退出了高精度陀螺仪队伍当中。其身为机械陀螺仪的升级版本，静电陀螺仪利用电场克服了转子旋转的摩擦力，大大提高了陀螺仪的精度。可惜生产难度较大，限制了其大规模的应用。 2.压电陀螺仪对于经常接触传感器的人都会知道，在需要完成测压力这一任务的时候，我们基本会采用压电传感器。但对压电陀螺仪并不清楚，压电陀螺仪是一种振动陀螺，依靠压电材料的压电效应，当角速度不同时，贴在不同方向上的压电薄片的电压也出现偏差，依此测量角速度。作为高精度陀螺仪，压电陀螺仪的抗干扰能力也十分强大，甚至经受的动态核爆实验也没有损坏，因此多用在军工方面。 3.光纤陀螺仪光纤陀螺仪可谓顺应着时代的陀螺仪潮流而诞生，其具有精度高，体积小等特点，而且在

语音识别技术

目前主流的语音识别技术是基于统计模式识别的基本理论。一个完整的语音识别系统可大致分为三部分：（1）语音特征提取：（2）声学模型与模式匹配（识别算法）（3）语义理解：计算机对识别结果进行语法、语义分析。语音识别技术，也被称为自动语音识别Automatic Speech Recognition，(ASR)，语音识别的发展简史 1952年AT& T Bell实验室实现了一个单一发音人孤立发音的十个英文数字的语音识别系统，到现在的人机语音交互。语音识别研究从二十世纪50年代开始到现在历半个多世纪的蓬勃发展，在这期间获得了巨大的进展。现代语音识别技术研究重点包括即兴口语的识别和理解，自然口语对话，以及多语种的语音同声翻译。语音识别应用的特点 1.语音识别系统必须覆盖的功能包括：（1）语音识别系统要对用户有益（希望它是能检测到的）。例如提高生产率，容易使用，更好的人机界面，或更自然的信息交流模式。（2）语音识别系统要对用户“友好”。这种“友好”的含义是：用户在和系统进行语音对话时感到舒适；系统的语音提示既有帮助，又很亲近。（3）语音识别系统必须有足够的精度（4）语音识别系统要有实时处理能力；例如系统对用户询问的响应时间要很短。 2. 语音识别错误的处理有以下四种方式可以处理这个问题。（1）错误弱化法。这种处理仅仅花费用户很少一点时间，对用户几乎没什么其它不利影响。（2）错误自检纠正法系统利用已知任务的限制自动地检测并纠正错误。（3）确认或多层次判定

（4）拒绝/转向人工座席。系统对其中通常较易导致系统识别错误的极少部分语音指令拒绝做出识别决定，而是将其转给人工座席。在很多情况下，语音识别技术可以充分发挥出RFID的潜能： 1.积压产品、脱销产品 2.被废弃、被召回或已过期产品 3.回收的商品 4.促销产品 RFID系统在利用原有语音导向投资的情况下可以大大增加收益语音识别技术在邮件分拣中的应用现代化分拣设备在邮政上的应用大大提高了邮件处理的效率。但是，并不是所有的邮件都能上分拣机处理，那些需要人工处理的邮件成了邮政企业实现自动化的瓶颈。邮政使用人工标码技术以及先进的计算机软件系统来处理不能上机的邮件，仍需要大量的劳动力。由MailCode公司开发并准备申请专利的Spell-ItTM软件技术通过提高系统数据库能力的方式对语音识别自动化设备进行了革命性的变革。这种技术提供了无限的数据库能力，并且保证分拣速度不会因数据库的增大而减小。由各大语音引擎公司开发的系统还支持世界上的各种主要语言，这样，语音技术就成为世界性的产品。以英语语音识别系统为例，系统建立了36个可识别字符26个字母加上0～9的10个数字，同时还建立了一套关键词。Spell-It软件使用这些字符来识别成千上万的口语词汇和无数的词语组合。对于大公司的邮件收发中心来说，使用MailCode公司的Spell-It软件技术，分拣员实际上只需发出几个字符的音来找到和数据库中相对应的词。例如：碰到了寄给Joseph Schneider的邮件，操作员只需发出“J”、“S”、“C”和“H”几个音就可以得到准确的分拣信息。姓名和邮箱编码：Jennifer Schroeder, 软件工程部；Joseph Schneider, 技术操作部；Josh Schriver, 技术操作部，因为这三个姓名全都符合（J,S,C,H）的发音标准。邮件中心的操作员知道邮件实际上是寄给Joseph Schneider的，就可以把邮件投入Joseph Schneide的信箱了。邮局要把邮件按投递路线分发，分拣员必须熟悉长长的投递段列表以及各种各样的国际邮件投递信息。Spell-It技术把地址、投递路线等信息都存入了系统，这样就大大方便了分拣工作。例如，有一件寄往Stonehollow 路2036号的邮件。使用语音识别技术，分拣员仅仅需要发出“2”、“0”、“S”、“T”和“O”几个音，如表2所示，数据库就会给出所有可能和这几

浅谈在航拍过程中飞手与云台手的配合

112无人直升机和多旋翼航拍是需要配合完成的团队工作，随着航拍领域的不断拓展，对航拍操作流程的系统化和航拍镜头的高质量提出了更严格的要求，只有具备完善的航拍组织团队，才能够最大限度节约人力、物力，保障拍摄的专业性和艺术性。专业化的航拍摄像师多旋翼航拍特殊的工作环境，需要有专业航拍摄像师拍摄，才能够保证镜头的高质量。首先在审美方面，地面上看起来高大雄伟的建筑物在空中成了点、线、面的重新组合，用日常拍摄的方法，难以捕捉画面的美，这就需要航拍摄像师从专业的角度观察，运用独特的构图方式，来展示空中俯瞰的壮阔景色；其次多旋翼航拍配备的陀螺仪和机械减震设备操作方式复杂，摄像师在空中操作难度很大，只有具备相关的操作经验，长时间的练习，才能在航拍中运用自如，实现稳定流畅的镜头效果；第三，航拍中，气候和各种突发情况千变万化，与地面拍摄相比，航拍摄像师必须具备丰富的实践经验和知识储备，才能适应复杂的空中环境，从容解决突发问题，拍摄到优美的镜头影像。专业化的航拍飞行员航拍飞行和日常飞行的区别在于：航拍中更多运用特技飞行、超低空飞行等超常规模式，因此专业的航拍飞行员，首先必须具备丰富的实际操作经验，能够在各种条件下，尽可能配合航拍镜头设计，完成各种高难度的飞行动作，并保障航拍工作的安全性；其次根据航拍镜头的设计，很大程度需要飞行员来配合把握镜头的运动轨迹，航拍飞行员应当对电视及电影摄像的特点和规律有相当的了解，才能创造性地配合航拍进行；第三，在飞行过程中，飞行员需要有较好的沟通能力，与摄像师形成默契，在航拍过程中实时相互交流，达到飞行员、摄影师两位一体的最佳状态，才能取得完美的拍摄效果。责编/王晶浅谈在航拍过程中飞手与云台手的配合漫话航拍 HELICOPTER SHOOT

MEMS陀螺仪工作原理

陀螺仪是用来测量角速率的器件，在加速度功能基础上，可以进一步发展，构建陀螺仪。陀螺仪的内部原理是这样的：对固定指施加电压，并交替改变电压，让一个质量块做振荡式来回运动，当旋转时，会产生科里奥利加速度，此时就可以对其进行测量；这有点类似于加速度计，解码方法大致相同，都会用到放大器。角速率由科氏加速度测量结果决定 - 科氏加速度 = 2 × (w ×质量块速度) - w是施加的角速率(w = 2 πf) 通过14 kHz共振结构施加的速度（周期性运动）快速耦合到加速度计框架 - 科氏加速度与谐振器具有相同的频率和相位，因此可以抵消低速外部振动该机械系统的结构与加速度计相似（微加工多晶硅）信号调理（电压转换偏移）采用与加速度计类似的技术施加变化的电压来回移动器件，此时器件只有水平运动没有垂直运动。如果施加旋转，可以看到器件会上下移动，外部指将感知该运动，从而就能拾取到与旋转相关的信号。

上面的动画，只是抽象展示了陀螺仪的工作原理，而真实的陀螺仪内部构造是下面这个样子。

PS：陀螺仪可以三个一起设计，分别对应于所谓滚动、俯仰和偏航。任何了解航空器的人都知道，俯仰是指航空器的上下方向，偏航是指左右方向，滚动是指向左或向右翻滚。要正确控制任何类型的航空器或导弹，都需要知道这三个参数，这就会用到陀螺仪。它们还常常用于汽车导航，当汽车进入隧道而失去GPS信号时，这些器件会记录您的行踪。无人机在飞行作业时，获取的无人机影像通常会携带配套的POS数据。从而在处理中可以更加方便的处理影像。而POS数据主要包括GPS数据和

IMU数据，即倾斜摄影测量中的外方位元素：（纬度、经度、高程、航向角（Phi）、俯仰角（Omega）及翻滚角（Kappa））。 GPS数据一般用X、Y、Z表示，代表了飞机在飞行中曝光点时刻的地理位置。飞控是由主控MCU和惯性测量模块（IMU，Inertial Measurement Unit）组成。IMU提供飞行器在空间姿态的传感器原始数据，一般由陀螺仪传感器/加速度传感器/电子罗盘提供飞行器9DOF数据。 IMU中的传感器用来感知飞行器在空中的姿态和运动状态，这有个专有名词叫做运动感测追踪，英文Motion Tracking。运动感测技术主要有四种基础运动传感器，下面分别说明其进行运动感测追踪的原理。微机电系统（MEMS） IMU中使用的传感器基本上都是微机电系统（MEMS），是半导体工业中非常重要的一个分支。微机电系统（MEMS, Micro-Electro-Mechanical System）是一种先进的制造技术平台。微机电系统是微米大小的机械系统，是以半导体制造技术为基础发展起来的。我们的四轴飞行器上用到的加速度陀螺仪MPU6050，电子罗盘 HMC5883L都是微机电系统，属于传感MEMS分支。传感MEMS技术是指用微电子微机械加工出来的、用敏感元件如电容、压电、压阻、热电耦、谐振、隧道电流等来感受转换电信号的器件和系统。加速器（G-sensors）加速器可用来感测线性加速度与倾斜角度，单一或多轴加速器可感应结合线性与重力加速度的幅度与方向。含加速器的产品，可提供有限的运动感测功能。加速度计的低频特性好，可以测量低速的静态加速度。在我们的飞行器上，就是对重力加速度g（也就是前面说的静态加速度）的测量和分析，其它瞬间加速度可以忽略。记住这一点对姿态解算融合理解非常重要。当我们把加速度计拿在手上随意转动时，我们看的是重力加速度在三个轴上的分量值。加速度计在自由落体时，其输出为0。为什么会这样呢？这里涉及到加速度计的设计原理：加速度计测量加速度是通过比力来测量，而不是通过加速度。

语音信号处理答案

二、问答题（每题分，共分）、语音信号处理主要研究哪几方面的内容？语音信号处理是研究用数字信号处理技术对语言信号进行处理的一门学科，语音信号处理的理论和研究包括紧密结合的两个方面：一方面，从语言的产生和感知来对其进行研究，这一研究与语言、语言学、认知科学、心理、生理等学科密不可分；另一方面，是将语音作为一种信号来进行处理，包括传统的数字信号处理技术以及一些新的应用于语音信号的处理方法和技术。、语音识别的研究目标和计算机自动语音识别的任务是什么？语音识别技术，也被称为自动语音识别，()，其目标是将人类的语音中的词汇内容转换为计算机可读的输入，例如按键、二进制编码或者字符序列。计算机自动语音识别的任务就是让机器通过识别和理解过程把语音信号转变为相应的文本或命令的高技术。、语音合成模型关键技术有哪些？语音合成是实现人机语音通信，建立一个有听和讲能力的口语系统所需的两项关键技术，该系统主要由三部分组成：文本分析模块、韵律生成模块和声学模块。.如何取样以精确地抽取人类发信的主要特征，.寻求什么样的网络特征以综合声道的频率响应，.输出合成声音的质量如何保证。、语音压缩技术有哪些国际标准？二、名词解释（每题分，共分）端点检测：就从包含语音的一段信号中，准确的确定语音的起始点和终止点，区分语音信号和非语音信号。共振峰：当准周期脉冲激励进入声道时会引起共振特性，产生一组共振频率，称为共振峰频率或简称共振峰。语谱图：是一种三维频谱，它是表示语音频谱随时间变化的图形，其纵轴为频率，横轴为时间，任一给定的频率成分在给定时刻的强弱用相应点的灰度或色调的浓淡来表示。码本设计：就是从大量信号样本中训练出好的码本，从实际效果出发寻找好的失真测度定义公示，用最少的搜素和计算失真的运算量。语音增强：语音质量的改善和提高，目的去掉语音信号中的噪声和干扰，改善它的质量三、简答题（每题分，共分）、简述如何利用听觉掩蔽效应。一个较弱的声音(被掩蔽音)的听觉感受被另一个较强的声音(掩蔽音)影响的现象称为人耳的“掩蔽效应”。人耳的掩蔽效应一个较弱的声音(被掩蔽音)的听觉感受被另一个较强的声音(掩蔽音)影响的现象称为人耳的“掩蔽效应”。被掩蔽音单独存在时的听阈分贝值，或者说在安静环境中能被人耳听到的纯音的最小值称为绝对闻阈。实验表明，—绝对闻阈值最小，即人耳对它的微弱声音最敏感；而在低频和高频区绝对闻阈值要大得多。在范围内闻阈随频率变化最不显著，即在这个范围内语言可储度最高。在掩蔽情况下，提高被掩蔽弱音的强度，使人耳能够听见时的闻阈称为掩蔽闻阈(或称掩蔽门限)，被掩蔽弱音必须提高的分贝值称为掩蔽量(或称阈移)。、简述时间窗长与频率分辨率的关系。采样周期、窗口长度和频率分辨率△之间存在下列关系：△(*) 可见，采样周期一定时，△随窗口宽度的增加而减少，即频率分辨率相应得到提高，但同时时间分辨率降低；如果窗口取短，频率分辨率下降，而时间分辨率提高，因而二者是矛盾的。、简述时域分析的技术（最少三项）及其在基因检测中的应用。（）

浅谈测绘新技术运用

浅谈测绘新技术运用当今时代，我国的各项科学技术迅猛地发展，而测绘工程技术实现产业化的发展已逐步突破传统测绘技术的瓶颈，成为高新技术产业之重要的组成部分。测绘新技术的广泛应用较大地促进我国测绘事业的快速发展，特别很多新测绘技术的已取得重大突破，笔者结合自己的长期的实践，粗浅讨论我国测绘工程技术之发展前景。标签：测绘工程；新技术；运用一、测绘新技术概况。传统测绘工程主要依靠水准仪、经纬仪与平板仪等进行测试工作，随着现代科技不断发展，测绘技术的发展也有了巨大改变，我们告别传统测绘技术迎接新技术的时刻已然来临。卫星定位导航技术、遥感技术、地理信息技术是现代测绘技术的关键核心。现代测绘技术中，卫星导航定位的技术与遥感技术则是航天技术与卫星技术及传感技术、通信技术、计算机科技等综合集成的产物，“地理信息系统”是计算机与数据库技术及空间分析、模拟技术等综合集成的产物。所以，现代的测绘技术是空间与信息技术等高新技术的集大成者，是我国高新技术重要分支。二、现代测绘技术的新发展。 1.现代测绘仪器的新发展。现代的测量仪器发展特征主要是“数字化、自动化、网络化、智能化”，传统以“光学”为主的测量仪器正逐渐退出测量技术发展的历史舞台。“全站仪”已成为工程测量最有代表性的仪器，它由“电子经纬仪”与“测距仪”集合而成。“全站仪”具备“电子测角”与“电子测距”功能，能够实现自动记录与存储、自动计算能力，具有较高的工作效率。近期所出现的“自动目标识别全站仪”，能够自动地跟踪反射器数据实时获得三维坐标，通过软件支持与设计值进行对比，以实现良好地控制施工过程。高精度定向陀螺经纬仪也已转向激光陀螺定向的发展趋势。此外，组合“陀螺仪”与“全站仪”使之变成“陀螺全站仪”。GPS全球定位系统已经大面积应用于“首级控制测量”中。专门用于控制测量的“静态GPS接收机”实现了天线与接收机与电源的集成一体化，测量过程实现了高度的自动化。专用于图根的控制测量及数据采集的“实时动态RTK GPS接收机”，能够瞬时获取地面点的坐标值。另外，它还能够实现在30km到50km的范围内按坐标数据施工放样。全站仪与GPS的集成组合，出现了“超站仪”，超站仪改变了“工程测量外业”作业的模式，能实现控制测量与碎部测量及施工放样一体化无缝衔接作业。而“三维激光影像扫描仪”能快速且精确可靠地捕获被识别物体的三维空间数据，将其用在水坝监测及建模、桥梁变形、开挖容量测量、土石滑坡监控、城市数字化测量等方面被广泛使用。虽然高精度高程测量的方法目前仍然采用几何水准测量办法，但水准测量仪器也已经实现了数字化、自动化。“数字水准仪”不仅实现了“自动

陀螺仪的作用

陀螺仪的作用这陀螺仪和重力传感器有什么区别呢？区别很多，但最大的区别就是重力传感对于空间上的位移感受维较少，能做到6个方向的感应就已经很不错了，而陀螺仪则是全方位的。这很重要，毫不夸张的说，这两者不是一个级别上的产品。可能看到这里，大家还是会觉得有些迷惑，既然陀螺仪很厉害，那么它在手机上到底有什么用呢？我们不妨来看看。第一大用途，导航。陀螺仪自被发明开始，就用于导航，先是德国人将其应用在V1、V2火箭上，因此，如果配合GPS，手机的导航能力将达到前所未有的水准。实际上，目前很多专业手持式GPS上也装了陀螺仪，如果手机上安装了相应的软件，其导航能力绝不亚于目前很多船舶、飞机上用的导航仪。第二大用途，可以和手机上的摄像头配合使用，比如防抖，这会让手机的拍照摄像能力得到很大的提升。第三大用途，各类游戏的传感器，比如飞行游戏，体育类游戏，甚至包括一些第一视角类射击游戏，陀螺仪完整监测游戏者手的位移，从而实现各种游戏操作效果。有关这点，想必用过任天堂WII的兄弟会有很深的感受。第四大用途，可以用作输入设备，陀螺仪相当于一个立体的鼠标，这个功能和第三大用途中的游戏传感器很类似，甚至可以认为是一种类型。第五大用途，也是未来最有前景和应用范围的用途。下面重点说说。那就是可以帮助手机实现很多增强现实的功能。增强现实是近期才冒出的概念，和虚拟现实一样，是计算机的一种应用。大意是可以通过手机或者电脑的处理能力，让人们对现实中的一些物体有跟深入的了解。如果大家不理解，举个例子，前面有一个大楼，用手机摄像头对准它，马上就可以在屏幕上得到这座大楼的相关参数，比如楼的高度，宽度，海拔，如果连接到数据库，甚至可以得到这座大厦的物主、建设时间、现在的用途、可容纳的人数等等。这种增强现实技术可不是用来满足大家的好奇心，在实际生产上，其用途非常广泛，比如盖房子，用手机一照，就知道墙是否砌歪了？歪了多少？再比如，假如您是一位伊拉克抵抗美军的战士，平时只需要揣着一部此类手机，去基地那里转转，出来什么坦克，装甲车或者直升机，用手机对准拍下，马上就能判断出武器的型号，速度、运动方向

浙教版高中信息技术《3.1现代信息处理工具—计算机》教学设计

3.1现代信息处理工具——计算机教学活动设计教师活动学生活动设计意图引入 3minutes 提问：请同学们回顾小学，初中的时候是如何借书呢？需要哪些材料？需要登记什么信息？（借书证，借书卡，根据分类找书，填写借书证，填写借书卡。）现在同学们是如何借书的？（借书卡，电脑搜索书目，刷卡登记借阅信息。）思考提出的问题，并自由发言。通过学生回忆自身经历过的图书借阅手续的改变，感受现代信息处理工具计算机给我们的生活带了了极大的便捷，激发学生的兴趣，并引出新课。章节名称 3.1现代信息处理工具——计算机学时 1 设计理念更多的关注学生，更多的让学生参与到教学互动中去，单纯的讲解已经不能满足学生的课堂需求，也不能获得良好的教学效果。因此，本堂课的设计本着以学生为教学主体的理念进行设计。教材分析该课在浙教版高中《信息技术基础（必修）》第三章第一节，主要内容有计算机的基本功能，计算机的基本特征，计算机并非无所不能以及用计算机解决问题的一半步骤。本节内容属于信息的加工和表达内容。信息加工和表达在信息的获取，加工和表达，信息资源的管理中起着至关重要的承接作用。学情分析该课学习者是高一的学生，高一的学生有一定的逻辑思维能力，经过初中及其高中前半部分的学习已经积累了一定的信息技术素养。但是对计算机解决问题没有本质上的认识，会简单的操作，而对什么是计算机，它的基本功能，特征，解决问题过程等并不了解。教学目标知识与技能： 1.能够描述计算机的基本功能和基本特征。 2.了解计算机解决问题的一般步骤。过程与方法： 1.具备辨别计算机配置是否优良的一般能力。情感态度和价值观： 1.感受在日常生活中计算机给人们带来的有效性和便捷性。教学重点 1.理解计算机是现代信息处理的一个重要工具。 2.计算机的基本特征和基本功能。 3.计算机解决问题的一般步骤。教学难点计算机解决问题的一般步骤。教学方法小组讨论法，讲授法

语音压扩技术小结

一、理论意义与实用价值对语音信号处理的研究，无一不是实际应用需求的推动。语音的数字化传输和存储的研制成功，大大提高了语音传输和存储系统的可靠性、抗干扰性、快速交换和保密性，且极大地降低了其实现成本。语音压缩编码技术发展不仅为实现窄带通信系统的语音信号传输提供了技术上的可能，而且推动了低成本语音存储和语音合成系统的发展。数字语音信号已经广泛应用于通讯、多媒体网络以及民用消费类产品等诸多领域，并显示了模拟语音信号无可比拟的优势。二、当前状况 1、问题由来数字语音通信系统与模拟语音通信系统相比，具有抗干扰性强、保密性好、易于集成化等优点；数字语音存储技术与模拟语音存储技术相比，具有灵活性高、可控性强和寿命长等优点。语音信号的采集、编码、数字处理与压缩等技术已逐步渗透到人们的工作、生活、学习等各个领域。在过去十年的时间里，数字语音通信蓬勃发展。而促成这一发展的主要技术就是语音编码。 2、语音编码技术与解码技术所谓语音编码，即是将模拟语音信号通过A/D转换器进行数字化采样，然后再将这些采样值进行有效的压缩编码，使之成为数字比特流，用于传输或存储；相应的语音解码器接受到这些数字比特流，将其解压缩还原成数字化的语音采样值，然后通过D/A转换器和扬声器将这些采样值还原成模拟的语音信号。可以看出，语音编码的目的是得到语音信号的压缩表示，以便于进行有效地传输和存储。 3、语音编解码器分类与优缺点基于对语音信号处理的方法不同，语音编解码器可以分为三种类型：波形编解器、音源编解器和混合编解器。 1）波形编解码器是把语音看作一般地波形来处理； 2）音源编码器又称为声码器，其是从语音波形信号中提取生成语音的特征参数，然后对特征参数进行处理； 3）混合编码器结合了音源编码技术和波形编码技术。每种语音编码器根据其比特率（压缩程度），复杂性（MIPS）以及语音质量的不同而各具有其优缺点。一般来说，波形编码器合成的语音质量高，但数据率也很高；音源编码器的数据率很低，合成语音的音质较低；混合编码器数据率和音质介于它们之间。根据实际应用，语音编码系统通常可以分为两大类：第一类是编码-存储-回放系统，或称为数字语音录放系统，如图1(a)所示；第二类是编码-传输-解码系统，或称为数字电话通信系统，如图1(b)所示。

飞行安全的最后防线——浅谈弹射逃生

飞行安全的最后防线——浅谈弹射逃生战斗机性能日新月异，除战斗机日益提升外，也对飞行员弹射逃生的安全构成威胁，随着战斗机包线的扩展，弹射座椅的包线也应随之扩大以确保飞行员的安全，将火箭推进、推力矢量控制、陀螺仪与大气传感器等新技术纳入弹射座椅设计中，利用计算机控制包括座舱盖抛离、弹射火箭点火与开伞时机等相关弹射程序的进行，确保飞行员安全从失控战斗机中逃生。 2010年加拿大CF-18在航展表演中坠毁，飞行员在不利姿态下弹射，安全逃生前言弹射系统是飞行安全的最后一道防线，如何使飞行员从一架已陷入危险状态的飞机安全逃生是一种专门的艺术，现代战斗机的攻击性与破坏力都相当惊人，从军备角度分析战斗机性能一般着重于性能或动力参数。虽然随着科技的进步，特别是包线日益扩展，战斗机能够做出种种匪夷所思的机动，但进一步对弹射逃生造成挑战，这不仅牵涉到精密机械设计，还要考虑如何使飞行员安全脱离已失控飞机而不遭受伤害。

飞行员启动弹射系统时飞机姿态多已无法保持稳定，理想情况是在平稳姿态下以合适的速度和高度弹射，但在多数情况下飞机已经脱离控制，其姿态、速度与高度都不利于弹射跳伞程序的进行，甚至飞行员已经受伤。因此如何在飞行员下达弹射决心后简单、迅速、安全地逃生成为弹射系统设计的主要理念。弹射逃生的历史可以追溯到最初的跳伞表演，当时空中马戏团的演员从气球跃下，打开降落伞缓缓着地来取悦观众。但发展从战损或失控战斗机上逃生的技术却被认为是懦夫行径，甚至还有人认为逃生设计会使飞行员变得贪生怕死。然而随着一战飞机大量运用于战场上，空勤人员大量折损后，如何增加空勤人员的存活率开始被人所重视。早期的气球跳伞表演

浅谈全向轮机器人三位一体定位方法

浅谈全向轮机器人三位一体定位方法摘要：在亚太机器人国内选拔赛中，各大高校制作的机器人都是全向轮机器人，基于全向轮定位使用最多的是码盘定位。但码盘行走存在误差，适合于短距离的移动。对于长距离的行走，误差比较大。因此，文章提供一种新式的定位方法，即码盘-陀螺仪-激光雷达三位一体定位方法。码盘计算机器人行走距离，陀螺仪给出机器人当前姿态角，激光雷达用于辅助定位。关键词：全向轮；码盘；陀螺仪；激光雷达中图分类号：TP242 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）16-0078-02 在各大比赛中，轮式机器人车轮一般都选用全向轮。基于全向轮的底盘定位大多是码盘定位。机器人在行走的过程中有平动，也有转动，仅靠码盘来定位存在很大的误差，定位和姿态角计算也比较困难。因此，本文提供一种新式的定位方法。 1 码盘-编码器码盘其实是一种全向轮，可以实现任意方向上的行走。编码器主要用于测量机器人走过的路程和当前的速度。综合考虑，我们选增量式编码器。增量式编码器每转一圈会输出

固定的脉冲，脉冲数由光栅的分辨率和倍频决定，可以实现多圈无限累加计数。 2 陀螺仪用高速回转体的动量矩敏感壳体相对惯性空间绕正交于自转轴的一个或两个轴的角运动检测装置称为陀螺仪。主要用于检测角位移和角速度，具有很高的灵敏度。陀螺仪存在误差，所以使用前需要校正。陀螺仪的线性误差可以通过实验测量测出。即把陀螺仪放在旋转平台上一定角度，观测其返回的值，判断是否有误差。若有误差，则可以多次测量进行线性补偿。 3 激光雷达激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。工作原理：向目标发射探测信号（激光束），然后将接收到的从目标反射回来的信号（目标回波）与发射信号进行比较，作适当处理后，就可获得目标的有关信息，如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数，目标进行探测、识别。利用激光雷达的这个原理，可以用它发出激光束扫射场地上固定位置的物体，通过返回来的激光束来测量机器人到固定位置物体距离，从而得出机器人在场地上的坐标。 4 定位算法本定位方案采用双码盘-陀螺仪-激光雷达三位一体定位

陀螺仪基本原理

陀螺仪介绍2013-1-28

?陀螺仪发展及应用情况 ?MEMS陀螺仪基本原理 ?陀螺仪与加速度传感器、电子罗盘的对比以及九轴概念 ?测试讨论 2013-1-28

2013-1-28 1850年法国的物理学家莱昂·傅科（J.Foucault ）为了研究地球自转，首先发现高速转动中的转子（rotor ），由于惯性作用它的旋转轴永远指向一固定方向，他用希腊字 gyro （旋转）和skopein （看）两字合为gyro scopei 一字来命名这种仪表。

?最初的陀螺仪主要用于航海，起稳定船体的作用，此时主要是二维陀螺仪； ?后在航空、航天领域开始广泛的应用。用于飞行体运动的自动控制系统中，作为水平、垂直、俯仰、航向和角速度传感器。指示陀螺仪主要用于飞行状态的指示，作为驾驶和领航仪表使用。在这些应用中都是三维陀螺仪； ?另外，在军事领域，陀螺仪也发挥着重要作用，例如炮弹的旋转、导弹的惯性导航系统，以提高击中－杀伤比 ?最开始用于航海、航空、航天的陀螺仪都是机械式的，到了现代，主要可以分为压电陀螺仪、微机械陀螺仪、光纤陀螺仪、激光陀螺仪，现代陀螺仪在结构上已不具备“陀螺”，只是在功能上与传统的机械陀螺仪同样罢了 2013-1-28

2013-1-28 现在广泛使用的MEMS （微机械）陀螺可应用于航空、航天、航海、兵器、汽车、生物医学、环境监控等领域。并且MEMS 陀螺相比传统的陀螺有明显的优势： 1、体积小、重量轻，适合于对安装空间和重量要求苛刻的场合，例如弹载测量等； 2、低成本； 3、更高可靠性，内部无转动部件，全固

现代信息处理技术实验报告

目录实验一短时傅里叶变化与小波变换 (1) 一、实验目的 (1) 二、实验内容 (1) 1、短时傅里叶变换 (1) 2、小波变换 (14) 实验二图像处理 (27) 一、实验目的 (27) 二、实验内容 (27)

实验一短时傅里叶变换与小波变换一、实验目的 1)熟悉并掌握短时傅里叶变换的性质、参数以及不同信号的短时傅里叶变换； 2)熟悉并掌握小波变换的性质、参数以及不同信号的小波变换。二、实验内容 1、短时傅里叶变换 a)Matlab中的短时傅里叶变换函数spectrogram S = spectrogram(x) S = spectrogram(x,window) S = spectrogram(x,window,noverlap) S = spectrogram(x,window,noverlap,nfft) S = spectrogram(x,window,noverlap,nfft,fs) 调用及参数描述： window is a Hamming window of length nfft. noverlap is the number of samples that each segment overlaps. The default. value is the number producing 50% overlap between segments. nfft is the FFT length and is the maximum of 256 or the next power of 2 greater than the length of each segment of x. Instead of nfft, you can specify a vector of frequencies, F. See below for more information. fs is the sampling frequency, which defaults to normalized frequency b)短时傅里叶变换 i.正弦信号 1)生成信号长度为1s、采样频率为1kHz、周期分别为0.1s、 1s和10s的正弦信号s，并画出这些正弦信号。

(完整版)语音信号分析与处理系统设计

语音信号分析与处理系统设计

语音信号分析与处理系统设计摘要语音信号处理是研究用数字信号处理技术和语音学知识对语音信号进行处理的新兴的学科，是目前发展最为迅速的信息科学研究领域的核心技术之一。通过语音传递信息是人类最重要、最有效、最常用和最方便的交换信息形式。 Matlab语言是一种数据分析和处理功能十分强大的计算机应用软件，它可以将声音文件变换为离散的数据文件，然后利用其强大的矩阵运算能力处理数据，如数字滤波、傅里叶变换、时域和频域分析、声音回放以及各种图的呈现等，它的信号处理与分析工具箱为语音信号分析提供了十分丰富的功能函数，利用这些功能函数可以快捷而又方便地完成语音信号的处理和分析以及信号的可视化，使人机交互更加便捷。信号处理是Matlab重要应用的领域之一。本设计针对现在大部分语音处理软件内容繁多、操作不便等问题，采用MATLAB7.0综合运用GUI界面设计、各种函数调用等来实现语音信号的变频、变幅、傅里叶变换及滤波，程序界面简练，操作简便，具有一定的实际应用意义。最后，本文对语音信号处理的进一步发展方向提出了自己的看法。关键字：Matlab；语音信号；傅里叶变换；信号处理；

目录 1 绪论 (1) 1.1课题背景及意义 (1) 1.2国内外研究现状 (1) 1. 3本课题的研究内容和方法 (2) 1.3.1 研究内容 (2) 1.3.2 运行环境 (2) 1.3.3 开发环境 (2) 2 语音信号处理的总体方案 (3) 2.1 系统基本概述 (3) 2.2 系统基本要求 (3) 2.3 系统框架及实现 (3) 2.4系统初步流程图 (4) 3 语音信号处理基本知识 (6) 3.1语音的录入与打开 (6) 3.2采样位数和采样频率 (6) 3.3时域信号的FFT分析 (6) 3.4数字滤波器设计原理 (7) 3.5倒谱的概念 (7) 4 语音信号处理实例分析 (8) 4.1图形用户界面设计 (8) 4.2信号的采集 (8) 4.3语音信号的处理设计 (8) 4.3.1 语音信号的提取 (8) 4.3.2 语音信号的调整 (10)

最全的陀螺仪基础知识详解

最全的陀螺仪基础知识详解陀螺仪，又叫角速度传感器，是用高速回转体的动量矩敏感壳体相对惯性空间绕正交于自转轴的一个或二个轴的角运动检测装置，同时，利用其他原理制成的角运动检测装置起同样功能的装置也称陀螺仪。一、陀螺仪的名字由来陀螺仪名字的来源具有悠久的历史。据考证，1850年法国的物理学家莱昂·傅科（J.Foucault）为了研究地球自转，首先发现高速转动中地的转子（rotor），由于它具有惯性，它的旋转轴永远指向一固定方向，因此傅科用希腊字gyro（旋转）和skopein（看）两字合为“gyroscopei”一字来命名该仪器仪表。最早的陀螺仪的简易制作方式如下：即将一个高速旋转的陀螺放到一个万向支架上，靠陀螺的方向来计算角速度。其中，中间金色的转子即为陀螺，它因为惯性作用是不会受到影响的，周边的三个“钢圈”则会因为设备的改变姿态而跟着改变，通过这样来检测设备当前的状态，而这三个“钢圈”所在的轴，也就是三轴陀螺仪里面的“三轴”，即X轴、y轴、Z轴，三个轴围成的立体空间联合检测各种动作，然后用多种方法读取轴所指示的方向，并自动将数据信号传给控制系统。因此一开始，陀螺仪的最主要的作用在于可以测量角速度。二、陀螺仪的基本组成当前，从力学的观点近似的分析陀螺的运动时，可以把它看成是一个刚体，刚体上有一个万向支点，而陀螺可以绕着这个支点作三个自由度的转动，所以陀螺的运动是属于刚体绕一个定点的转动运动，更确切地说，一个绕对称轴高速旋转的飞轮转子叫陀螺。将陀螺安装在框架装置上，使陀螺的自转轴有角转动的自由度，这种装置的总体叫做陀螺仪。陀螺仪的基本部件有：陀螺转子（常采用同步电机、磁滞电机、三相交流电机等拖动方法来使陀螺转子绕自转轴高速旋转，并见其转速近似为常值）；内、外框架（或称内、外环，它是使陀螺自转轴获得所需角转动自由度的结构）；附件（是指力矩马达、信号传感器等）。三、陀螺仪的工作原理陀螺仪侦测的是角速度。其工作原理基于科里奥利力的原理：当一个物体在坐标系中直线移动时，假设坐标系做一个旋转，那么在旋转的过程中，物体会感受到一个垂直的力和垂直方向的加速度。台风的形成就是基于这个原理，地球转动带动大气转动，如果大气转动时受到一个切向力，便容易形成台风，而北半球和南半球台风转动的方向是不一样的。用一个形象的比喻解释了科里奥利力的原理。

基于现代信息处理技术的记账方法研究

基于现代信息处理技术的记账方法研究【摘要】随着经济的发展和计算机网络的应用，会计信息系统面临着巨大的改革空间，作为会计最基本的方法—记账方法的改革与完善，引起了会计学人的高度重视和探索。本文主要研究关于记账符号、会计数轴、会计方程式、多元记账等内容。【关键词】记账方法；账务处理；会计信息；会计方程式；多元记账这里研究的记账方法是狭义的概念，即以会计凭证(通常是记账凭证)为依据，运用一定的记账原理和规则，把经济业务分类记录到账簿中去的方法。现在通行的复式(借、贷)记账方法符合人们对会计信息质量特征的一般要求，也能适用于电算化处理会计信息。但由于记账符号、记账规则等方面的一些局限性，需要对其进行扩展，从而能够进一步加强对经济业务的分类处理能力，进一步发挥会计信息系统的作用。一、记账方法的数字化马克思说：“一种科学，只有在成功地运用数学时，才算达到了真正完善的地步。”(保尔.拉法格著马集译回忆马克思恩格斯人民出版社1973.3)从纯数学的角度看，目前通行的复式借贷记账方法至少有三个方面还没达到完全数字化，一是记账科目用文字表示，二是记账符号用“借、贷”文字符号表示；三是记账金额只利用了数轴的右半部分，只是在极少的特例情况下使用负实数。为适应新经济时代信息处理技术高度发达的要求，需改进记账方法，使之全数字化。对于记账科目，可以使用科目编号的方法来解决，下面本文着重探讨记账符号的数字化和记账金额的全(实数)数轴化。 (一)“+ -”记账符号现行复式(借、贷)记账方法的记账符号“借贷”有二种含义，一是表示记账方向，如以丁字型账户为例则是表示左方和右方；二是在一定的程度上表示记账金额的增减，如资产类账户“借”表示金额的增加，“贷”表示金额的减少，而负债或权益类账户则相反。将“借贷”数字化需满足两个条件：一是能表示记账方向，二是能表示金额增减，且无论哪一类账户所对应的增减，含义最好是一致的。记账符号数字化的实现方法大体上可分两种：第一种方法是用数字替代“借贷”。如用“0”表示“借”，用“1”表示“贷”，但这种方法仅能满足前面所提出的第一个条件，如再用于表示增减含义则过于勉强了。第二种方法是用数学符号“+ -”来代替“借贷”，既可以表示记账方向，又能直观地表示金额的增减，这是一种较为理想的记账符号。其实，“+ -”记账符号并不是本人的新发明，在会计发展史上曾有不少学者提出或使用过数学符号做记账符号：前苏联索科洛夫在《会记发展》(陈亚民等译、中国商业出版社1990年)一书中曾提到：“格拉杰夫和格诺夫(保加利亚)否定账户的两面结构而解释为单方面结构，每笔记录冠以‘+’号或‘-’号；19世纪末，德国学者M.伯利纳也提出用正号‘+’代表‘积极财产’，以负号‘-’代表‘消极财产’；法国经济学派的继承人查拉波尔特认为每项业务最低限度要有两个账户，一个是正的，另一个是负的，一个给予价值，另一个获取价值，然后引进符