一种井下机械臂通信信号滤波方法

摘要：

多自由度机械臂在煤矿井下作业时,其通信信号易受到脉冲、电磁干扰等外部因素的影响,降低信号传输可靠性,影响多自由度机械臂的灵活性和控制精度.为提高井下多自由度机械臂通信信号质量,提出了一种基于改进时频峰值滤波的井下机械臂通信信号滤波方法.根据机械臂通信信号的载波节点提取载波特征,基于希尔伯特变换理论提取传输周期特征.利用小波分解求解每一级小波变换系数,获取通信信号扰动频率,完成通信信号特征分类.引入相位补偿因子改进时频峰值滤波,根据比例因子和削减因子计算削减门限阈值,调整固定窗口长度,并采用改进时频峰值滤波滤除通信信号中的噪声,实现多自由度机械臂通信信号噪声抑制.以 3自由度机械臂为试验对象,设置脉冲宽度为 8 μs、波特率为 120 bit/s,通信信号传输时间间隔为 2 ms、信号幅度为 1,向通信信号加入 30 dB高斯白噪声.试验结果表明:经基于改进时频峰值滤波的井下机械臂通信信号滤波方法处理后的通信信号输出信噪比为 94 dB,误码率基本稳定在 0.6%,丢帧率均值由滤波前的 2.9%降至 0.8%,有效提高了多自由度机械臂通信信号质量和传输可靠性.

关键词：多自由度机械臂、通信信号滤波、噪声抑制、小波分解、时频峰值滤波

所属期刊栏目：49

分类号：TD67(矿山电工)

资助基金：河南省高等教育教学改革研究与实践立项项目2021SJGLX617

在线出版日期：2023-08-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：141-146