MATLAB稳定平台陀螺信号的数字滤波技术研究(3)
数字滤波器的设计一般依照如下的步骤：
（1） 确定指标
当我们在设计一个滤波器时，必须要提前依据实际的需求来确定滤波器的各项技术指标。在实际的应用中，滤波器通常被用来实现选频的功能，因此，指标的形式是在频域中给出相应的幅度响应和相位响应。幅度的指标一般以如下两种形式给出：以绝对指标的形式给出，它提供对幅度响应函数的要求，通常用于FIR滤波器的设计中。以相对指标的形式给出，它以分贝为单位的形式给出要求。在实际运用中，这种指标相对比较实用。对于相位响应指标来说一般希望系统在频带中具有线性相位。运用线性相位指标设计出来的滤波器具有以下的特点：值包含实数算法，不包含复数的运算；没有延迟失真，只会出现有限的延迟；长度为n的滤波器（阶数为n-1），他的计算数量级为n/2。
（2） 逼近
确定了指标之后，我们就可以建立数字滤波器的模型出来。通常采用理想的数字
波器的模型。然后用数字滤波器的设计方法设计出一个实际的滤波器模型来逼近给定的目标。
（3）性能分析与计算机的仿真
上两步的结果是得到以分差或者系统函数或冲激响应描述的滤波器。根据这个描述就可以分析它的频率特性与相位特性，来验证设计的结果是否满足指标的要求；或用计算机来仿真所涉及的滤波器，再根据仿真出来的结果判断分析。
3 稳定平台的分析
3．1 稳定平台的简介和背景
稳定平台是一个可以让被隐对象的相对的惯性空间的方位保持不变，或在力矩的作用下，按照所规定的规律来调节被隐对象的位置的装置。一般用来测量目标的运动轨迹、跟踪目标，并为所测量的目标建立参考坐标系。它属于一个非线性的、有着不确定的干扰的、负载随时间变换的随动系统。[2]
稳定平台是航天器、导弹、飞机、船舰的惯性的导航系统与惯性制导系统的主要的装置。在国外早就开始将稳定平台运用于车辆、地基、船舰、机载、弹载荷各种航天设备的跟踪技术中。我国在上个世纪八十年代开始，研制处理瞄准具稳定平台，但是在九十年代之前，机载光轴稳定平台系统还是一片空白。到了九十年代初期，我国也开始了对陀螺稳定平台的研究。[3]
3．2 稳定平台的结构介绍
稳定平台的结构可以分为框架结构平台与浮球结构平台，考虑到结构和控制的算法的复杂程度、成本与文护的难易度等等因素，在实际运用中一般采用据昂家结构平台。从硬件的组成的方面来看的话，稳定平台一般由框架系统、平台载荷、姿态的传感器、控制系统等等一系列的装置构成的。平台的载荷一般为可见光或不可见光跟踪器、电视跟踪器等等这些光电跟踪设备，要求保持它的惯性空间的指向，并且需要采集指定的目标的信息用来跟踪；框架系统包括轴承、框架结构与基座等等，按照载荷被稳定运动的方向可以分为单轴、双轴、三轴这三种形式并且可以与不同的框架结构相配合，达到提高精度、矿大探测的范围等一系列的效果；姿态传感器包括侧量惯性加速度的加速度计，测量角速度的陀螺仪，测量角位移的感应同步器或光电编码器，测量角偏差的可见光与不可见光的跟踪器等；驱动与控制系统中包括如下的部分：减速器、伺服电机与具有控制作用的电子线路，控制部分的点了一般使用的是数字控制器，基于DSP或者微处理器的因其拥有高效的控制计算的能力，从而的到了广泛的应用。[6]