面向位置敏感器件的反馈堆叠信号滤波

作     者：崔昊 郭锐 李兴强 冯克建 张飞飞 CUI Hao;GUO Rui;LI Xing-qiang;FENG Ke-jian;ZHANG Fei-fei

作者机构：中国科学院沈阳自动化研究所智能检测与装备研究室辽宁沈阳110016 中国科学院机器人与智能制造创新研究院辽宁沈阳110169 中国科学院大学北京100049 西安航天发动机有限公司陕西西安710100 

基　　金：国家重点研发计划资助项目(No.2018YFB200403) 国家自然科学基金资助项目(No.61703393) 工信部智能制造综合标准化与新模式应用项目 辽宁省自然科学基金资助项目(No.20180520016) 王宽诚教育基金会 

出 版 物：《光学精密工程》 (Optics and Precision Engineering)

年 卷 期：2020年第28卷第7期

页      码：1568-1576页

摘      要：为解决位置敏感器件(PSD)提取光斑位置信息的不准确性,克服元器件、信号处理电路等带来的随机噪声干扰,本文提出了一种基于极限学习机(ELM)的反馈堆叠模型(FsELM)。该模型使用ELM作为基本训练块,以单层预测结果与目标真值的偏差作为依据对输入数据进行更新,并进行循环训练,形成反馈堆叠的结构,从而实现PSD信号有效信息的深度提取。同时设计进行了基于一维PSD的激光三角位移检测实验验证算法的性能,比较了传统滤波算法、经典学习算法、ELM及其变体和本文提出的FsELM方法对数据的处理效果。实验结果表明FsELM预测精度明显优于其他处理方法,预测结果均方误差可达1.4×10-5,预测精度为0.78%;除ELM等单次训练结构外,FsELM模型的运算速度比其他处理方法更快。该结果证明了FsELM在应对随机噪声干扰的优异性能,以及不确定环境下突出的预测能力。

主 题 词：位置敏感器件 极限学习机 数字信号 滤波算法 激光三角法 

学科分类：08[工学] 081101[081101] 0811[工学-水利类] 081102[081102] 

核心收录：

D　O　I：10.37188/OPE.20202807.1568

馆 藏 号：203950990...