accelerometer - 加速度计噪声

Question

我在互联网上读到加速度计在低频时会受到 1/f 噪声的影响，而在高频时会受到高斯噪声的影响。但我不明白他们指的是什么频率？是加速度计的采样频率吗？或手机处理器的工作频率（我正在寻找android手机中的MEMS加速度计）？或其他一些信号的频率（如果是那么什么样的信号）？

Answer 1

他们在谈论输入信号的频率。由于这是一个加速度计，因此输入信号是运动。

快速、高频振动会受到高斯噪声的影响。缓慢的低频运动会产生漂移。这限制了您可以使用加速度计准确测量的运动范围。

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补充回答：

当涉及到运动时，频率指的是什么？它只是指运动方向的变化，或者更具体地说，是指运动矢量方向的变化。

可能很难想象线性向前运动有一个频率，但如果物体以恒定速度行进或永远不断加速，则线性向前运动的频率仅为零。对于汽车、火车、飞机、船或宇宙飞船，情况并非如此。所有行驶中的车辆最终都必须停下来。当它停止时，它已经完成了一个频率为 的运动1/(2*time_of_journey)。

对于加速度计，频率更高，因为加速度计测量的是加速度，而不是距离。因此，如果车辆像宇宙飞船一样行驶，只加速一次，减速一次，那么输入的频率将为1/time_of_journey（因为加速度的值从 0 开始并返回到 0）。但是对于汽车、轮船、自行车和大多数其他车辆来说，频率要高得多，因为大多数车辆都在不断地加速和减速。所以加速频率一般为1/(time_of_journey/number_of_times_you_hit_the_brakes)。

说真的，这方面的数字通常非常低。以宇宙飞船去月球的简单例子，忽略发射和着陆。尼尔·阿姆斯特朗登月之旅的加速度频率为1/4 days0.000003 Hz。这看起来不像是一个很大的频率。

那么为什么要根据频率来说明参数呢？好吧，在信号处理中，运动通常被假定为正弦波。它不现实，也不能反映现实世界，但已经足够好并且足够简化事物，以至于我们可以写下方程式来建模事物。这就是为什么您会在频率方面看到诸如“加速度计噪声”之类的东西。

不过，车辆也确实会在更高的频率下经历加速。由发动机和道路颠簸引起的振动以及与空气的摩擦所产生的频率在我们认为是周期性的范围内。事实上，我们的耳朵经常会听到诸如嘎嘎声、嗡嗡声或嗖嗖声之类的声音。敏感的加速度计也会检测到它们。