Imu数据均值滤波分析
Imu数据均值滤波分析
GitHub仓库：https://github.com/XinLiGitHub/ImuMeanFilter
PS：博文不再更新，后续更新会在GitHub仓库进行。
1，前言
Imu数据分析中常用均值滤波，均值滤波后的数据可以直观的看出，传感器的零偏稳定性、零偏和温度的关系、传感器数据和时间的关系。虽然得不到具体的数据指标，但是可以的感觉到传感器的好坏，传感器测试非常有必要。
2，MATLAB程序
filter_mean.m文件
function [ y ] = filter_mean( x, n )
% filter_mean 均值滤波函数
% x：数据
% n：参数
% 注意：当数据为二维数组时，按列求均值
if (n == floor(n)) && (n > 0)
if n > 1
[line, row] = size(x);
if line > 1
if line >= n
for i = 1 : floor(line / n)
y(i, :) = mean(x((((i - 1) * n) + 1) : (i * n), :));
end
else
error('“filter_mean”函数调用错误！');
end
else
if row >= n
for i = 1 : floor(row / n)
y(:, i) = mean(x(:, (((i - 1) * n) + 1) : (i * n)));
end
else
error('“filter_mean”函数调用错误！');
end
end
else
y = x;
end
else
error('“filter_mean”函数调用错误！');
end
imu_data.m文件
clc; %清空命令行窗口
clear; %清空工作区
data = dlmread('data.dat'); %从文本中读取数据，速率：100Hz
gyro_original = data(:, 3:5); %陀螺原始数据，单位：deg/s
acc_original = data(:, 7:9); %加计原始数据，单位：g
gyro_mean_1s = filter_mean(gyro_original, 100); %陀螺1s均值滤波
acc_mean_1s = filter_mean(acc_original, 100); %加计1s均值滤波
gyro_mean_10s = filter_mean(gyro_original, 1000); %陀螺10s均值滤波
acc_mean_10s = filter_mean(acc_original, 1000); %加计10s均值滤波
time_original = 0:0.01:(length(gyro_original) - 1) * 0.01; %生成时间数据，间隔0.01s
time_mean_1s = 0:1:(length(gyro_mean_1s) - 1) * 1; %生成时间数据，间隔1s
time_mean_10s = 0:10:(length(gyro_mean_10s) - 1) * 10; %生成时间数据，间隔10s
figure('name', '原始数据'); %新建绘图窗口
subplot(2, 3, 1); %第一幅子图
plot(time_original, gyro_original(:, 1)); %绘图
title('陀螺 X轴'); %添加标题
xlabel('time(sec)'); %添加x轴标签
ylabel('gyro_x(deg/s)'); %添加y轴标签
grid on; %添加网格线
subplot(2, 3, 2); %第二幅子图
plot(time_original, gyro_original(:, 2)); %绘图
title('陀螺 Y轴'); %添加标题
xlabel('time(sec)'); %添加x轴标签
ylabel('gyro_y(deg/s)'); %添加y轴标签
grid on; %添加网格线
subplot(2, 3, 3); %第三幅子图
plot(time_original, gyro_original(:, 3)); %绘图
title('陀螺 Z轴'); %添加标题
xlabel('time(sec)'); %添加x轴标签
ylabel('gyro_z(deg/s)'); %添加y轴标签
grid on; %添加网格线
subplot(2, 3, 4); %第四幅子图
plot(time_original, acc_original(:, 1)); %绘图
title('加计 X轴'); %添加标题
xlabel('time(sec)'); %添加x轴标签
ylabel('acc_x(g)'); %添加y轴标签
grid on; %添加网格线
subplot(2, 3, 5); %第五幅子图
plot(time_original, acc_original(:, 2)); %绘图
title('加计 Y轴'); %添加标题
xlabel('time(sec)'); %添加x轴标签
ylabel('acc_y(g)'); %添加y轴标签
grid on; %添加网格线
subplot(2, 3, 6); %第六幅子图
plot(time_original, acc_original(:, 3)); %绘图
title('加计 Z轴'); %添加标题
xlabel('time(sec)'); %添加x轴标签
ylabel('acc_z(g)'); %添加y轴标签
grid on; %添加网格线
figure('name', '1s均值'); %新建绘图窗口
subplot(2, 3, 1); %第一幅子图
plot(time_mean_1s, gyro_mean_1s(:, 1)); %绘图
title('陀螺 X轴'); %添加标题
xlabel('time(sec)'); %添加x轴标签
ylabel('gyro_x(deg/s)'); %添加y轴标签
grid on; %添加网格线
subplot(2, 3, 2); %第二幅子图
plot(time_mean_1s, gyro_mean_1s(:, 2)); %绘图
title('陀螺 Y轴'); %添加标题
xlabel('time(sec)'); %添加x轴标签
ylabel('gyro_y(deg/s)'); %添加y轴标签
grid on; %添加网格线
subplot(2, 3, 3); %第三幅子图
plot(time_mean_1s, gyro_mean_1s(:, 3)); %绘图
title('陀螺 Z轴'); %添加标题
xlabel('time(sec)'); %添加x轴标签
ylabel('gyro_z(deg/s)'); %添加y轴标签
grid on; %添加网格线
subplot(2, 3, 4); %第四幅子图
plot(time_mean_1s, acc_mean_1s(:, 1)); %绘图
title('加计 X轴'); %添加标题
xlabel('time(sec)'); %添加x轴标签
ylabel('acc_x(g)'); %添加y轴标签
grid on; %添加网格线
subplot(2, 3, 5); %第五幅子图
plot(time_mean_1s, acc_mean_1s(:, 2)); %绘图
title('加计 Y轴'); %添加标题
xlabel('time(sec)'); %添加x轴标签
ylabel('acc_y(g)'); %添加y轴标签
grid on; %添加网格线
subplot(2, 3, 6); %第六幅子图
plot(time_mean_1s, acc_mean_1s(:, 3)); %绘图
title('加计 Z轴'); %添加标题
xlabel('time(sec)'); %添加x轴标签
ylabel('acc_z(g)'); %添加y轴标签
grid on; %添加网格线
figure('name', '10s均值'); %新建绘图窗口
subplot(2, 3, 1); %第一幅子图
plot(time_mean_10s, gyro_mean_10s(:, 1)); %绘图
title('陀螺 X轴'); %添加标题
xlabel('time(sec)'); %添加x轴标签
ylabel('gyro_x(deg/s)'); %添加y轴标签
grid on; %添加网格线
subplot(2, 3, 2); %第二幅子图
plot(time_mean_10s, gyro_mean_10s(:, 2)); %绘图
title('陀螺 Y轴'); %添加标题
xlabel('time(sec)'); %添加x轴标签
ylabel('gyro_y(deg/s)'); %添加y轴标签
grid on; %添加网格线
subplot(2, 3, 3); %第三幅子图
plot(time_mean_10s, gyro_mean_10s(:, 3)); %绘图
title('陀螺 Z轴'); %添加标题
xlabel('time(sec)'); %添加x轴标签
ylabel('gyro_z(deg/s)'); %添加y轴标签
grid on; %添加网格线
subplot(2, 3, 4); %第四幅子图
plot(time_mean_10s, acc_mean_10s(:, 1)); %绘图
title('加计 X轴'); %添加标题
xlabel('time(sec)'); %添加x轴标签
ylabel('acc_x(g)'); %添加y轴标签
grid on; %添加网格线
subplot(2, 3, 5); %第五幅子图
plot(time_mean_10s, acc_mean_10s(:, 2)); %绘图
title('加计 Y轴'); %添加标题
xlabel('time(sec)'); %添加x轴标签
ylabel('acc_y(g)'); %添加y轴标签
grid on; %添加网格线
subplot(2, 3, 6); %第六幅子图
plot(time_mean_10s, acc_mean_10s(:, 3)); %绘图
title('加计 Z轴'); %添加标题
xlabel('time(sec)'); %添加x轴标签
ylabel('acc_z(g)'); %添加y轴标签
grid on; %添加网格线
3，运行结果
100Hz原始数据
1s均值数据
10s均值数据