[发明专利]惯性传感器信号重构方法

摘要

本发明公开了一种惯性传感器信号重构方法，首先，利用量子编码的叠加性构造蜜源，通过量子旋转门更新量子蜜蜂的搜寻方式，加速最优蜜源的搜索进程；然后针对量子蜂群算法易陷入局部最优的缺陷，引入一种自适应的量子交叉和量子变异方法对算法进行改进以产生新蜜源，提高种群多样性，避免算法陷入局部最优；进而选出与惯性传感器信号最为匹配的蜜源以完成信号的重构，实现在提高惯性传感器信号输出精度的同时满足信号实时处理的要求。本发明在缩短运行时间的同时，还提高了信号的信噪比，有利于惯性传感器信号的实时处理。

主权项

一种惯性传感器信号重构方法，其特征是，包括如下步骤：步骤1、设量子蜂群的数目为N，其中N个量子蜂群包含n1个量子雇佣蜂和n2个量子跟随蜂，n1+n2＝N；随机生成N个与量子蜂群对应的初始蜜源；设迭代次数t＝1，设最大搜索次数为Q；步骤2、计算初始蜜源的适应度值，并记录蜂群的全局最优蜜源、雇佣蜂的局部最优蜜源和跟随蜂的局部最优蜜源；步骤3、通过引入当前雇佣蜂的局部最优蜜源和蜂群的全局最优蜜源来控制量子旋转角的方向，采用量子旋转门操作的方式对量子雇佣蜂所对应的蜜源进行更新；搜寻结束后，计算新蜜源的适应度值，如果新蜜源的适应度值大于旧蜜源的适应度值，则用新蜜源代替旧蜜源，否则持旧蜜源不变；步骤4、所有量子雇佣蜂搜索结束后，量子跟随蜂根据量子雇佣蜂反馈的信息，采用轮盘赌的方式选择蜜源，确定蜜源后，通过引入当前跟随蜂的局部最优蜜源、雇佣蜂的局部最优蜜源和蜂群的全局最优蜜源来控制量子旋转角的方向，采用量子旋转门操作的方式对量子跟随蜂所对应的蜜源进行更新；搜寻结束后，计算新蜜源的适应度值，如果新蜜源的适应度值大于旧蜜源的适应度值，则用新蜜源代替旧蜜源，否则持旧蜜源不变；步骤5、判断蜜源是否陷入局部最优，即如果连续Q次循环之后，雇佣蜂的局部最优蜜源一直没有改变，则说明陷入局部最优，那么采用自适应概率调整方法得到新蜜源，以取代陷入局部最优的蜜源，迭代次数t加1，并返回步骤3；否则，直接进入步骤6；步骤6、确定当前蜂群的全局最优蜜源，记录其参数向量位置，并计算惯性传感器信号的残余分量；步骤7、判断惯性传感器信号的残余分量是否小于预定的重建精度；若小于重建精度，则停止迭代，并输出蜂群的全局最优蜜源，以完成惯性传感器信号的重构；否则，返回步骤3。