Algorithm · 融合与估计融合与估计

互补滤波(DSP 数字信号处理)

Complementary Filter — DSP Digital Signal Processing

按频带互补原则融合两个传感器:低频信任 A(如加速度计)、高频信任 B(如陀螺)。

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定义

按频带互补原则融合两个传感器:低频信任 A(如加速度计)、高频信任 B(如陀螺)。

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公式与计算

θ = α·(θ + ω·Δt) + (1−α)·θ_acc α 为高通权重,截止频率 f_c = α/(2π·Δt·(1−α))
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适用时机

姿态估计、倾角融合(加速度 + 陀螺),计算量极小适合 MCU。 落到 DSP(定点 MCU/DSP 芯片)时需将浮点算法转定点,滤波器用级联/查表,窗长与系数按内存与实时预算裁剪。

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关键参数

权重 α 或时间常数 τ;DSP 版本关注 Q 格式定标、循环展开与指令周期,需在样本集上复验定点误差。

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注意事项

失效与边界本质是频域加权,比 Kalman 简单但无法自适应噪声变化。 DSP 实现以循环展开与查表提升吞吐,定点误差须用浮点参考比对并留出裕量。
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