面向位置敏感器件的反馈堆叠信号滤波

• 作者: 冯克建 崔昊 张飞飞 李兴强 郭锐
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: 位置敏感器件 极限学习机 数字信号 滤波算法 激光三角法
• 年，卷（期）: 2020,（7）
• 所属期刊栏目: 信息科学
• 页码范围: 1568-1576
• 页数: 9页
• 分类号: TP202.2
• 字数: 5407字
• 语种: 中文
• DOI: 10.37188/OPE.20202807.1568

摘要

为解决位置敏感器件(PSD)提取光斑位置信息的不准确性,克服元器件、信号处理电路等带来的随机噪声干扰,本文提出了一种基于极限学习机(ELM)的反馈堆叠模型(FsELM).该模型使用ELM作为基本训练块,以单层预测结果与目标真值的偏差作为依据对输入数据进行更新,并进行循环训练,形成反馈堆叠的结构,从而实现PSD信号有效信息的深度提取.同时设计进行了基于一维PSD的激光三角位移检测实验验证算法的性能,比较了传统滤波算法、经典学习算法、ELM及其变体和本文提出的FsELM方法对数据的处理效果.实验结果表明:FsELM预测精度明显优于其他处理方法,预测结果均方误差可达1.4×10-5,预测精度为0.78％;除ELM等单次训练结构外,FsELM模型的运算速度比其他处理方法更快.该结果证明了FsELM在应对随机噪声干扰的优异性能,以及不确定环境下突出的预测能力.