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문제 정의
- 본 논문에서는 3축 자이로 센서와 3축 가속도 센서로 구성된 센서 모듈을 사용하여 실시간으로 정밀하며 간편하게 자세 계측이 가능한 신호처리 알고리즘을 개발하고자 한다. 먼저 2장에서 연산의 처리가 간편한 알고리즘인 상보 필터에 대해 설명하고, 3장에서 2차의 버터워즈 특성을 갖는 개선된 상보 필터를 설계하는 방법을 제시한다.
- 본 논문은 실시간으로 계측된 신호를 합성하는데 있어서 간편하면서도 노이즈의 제거 성능이 좋은 2차의 버터워즈 특성을 갖는 상보필터를 설계하였다. 설계된 2차의 버터워즈 특성을 갖는 상보필터는 저역통과필터의 차단주파수와 대역통과필터의 신호의 통과 대역을 적절히 조절하므로 필터의 성능을 개선할 수 있고, 통과대역에서 주파수 특성이 평평하며 차단대역의 차단특성이 좋은 버터워스 특성을 갖는 상보필터를 설계할 수 있었다.
- 추후 설계된 상보필터를 이산시간영역으로 확장하고 필터계수에 대한 적응법칙을 적용하여 노이즈 제거 성능이 더욱 개선된 강건하고 정밀한 필터를 구성하고자 한다.
가설 설정
- 그리고 #은 시간 0초 부터 5초까지 각속도 0 [rad/s]를 유지한다. 각속도에 입력되는 노이즈는 크기를 0.5 [rad/sec]로 랜덤 함수를 사용하여 가산하였고, 각도에 가산되는 노이즈도 크기 0.1 [rad]로 랜덤함수를 사용하여 가산하였다. 그리고 필터의 2차 버터워즈 특성을 얻기 위해 좌 반면에 두 근 -1/#2±j(1/#2 ) 을 배치하여 식 (8)에서 식 (9)의 a는 # 이고 b는 1로 하였다.
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