汽车高速行驶时轮速信号时频域变换处理方法

作者：韩宗奇; 王立强; ***; 王华宾

来源：机械工程学报, 2014, 50(16): 155-161.

• 轮速信号
• 傅里叶变换
• 频域滤波
• 信噪比

汽车在高速行驶时,轮速传感器信号的信噪比降低以及由轮速信号计算数据的发散性是汽车安全有效控制的难题。将轮速传感器信号用快速傅里叶变换(Fast Fourier transform,FFT)到频域,在频域里研究真实信号和噪声的波形特点。在频域里,真实信号频域范围很窄但能量很强;而噪声频率范围很宽但能量很低。据此提出用FFT与傅里叶逆变换(Inverse fast Fourier transform,IFFT)处理轮速信号的新方法。将采集的轮速信号进行FFT变换,在频域里保持信号的能量不变,用曲线拟合的方法将噪声的能量进一步降低。经如此频域"滤波"后,再通过IFFT逆变换获得时域的真实信号。经过此FFT/IFFT处理后的轮速信号的信噪比(Signal-to-noise ratio,S/N)显著提高。在间接式轮胎气压监测系统(Tire pressure monitoring system,TPMS)的实车道路试验中,分别对轮速信号进行电路滤波、卡尔曼滤波与FFT/IFFT滤波效果进行比较,FFT/IFFT处理轮速信号能有效消除噪声,效果最好。

• 单位
  汽车安全与节能国家重点实验室; 清华大学; 燕山大学