陈子文，李广军，陈世鑫

（江苏理工学院 a.机械学院；b.汽车与交通工程学院，江苏 常州 213000）

0 引言

随着国内铁路技术的发展，对车辆乘坐品质的要求日益提高，对车辆运行过程中的振动情况进行实时监测也提出了需求。国内对于列车舒适度平稳性测试仪已有了一些研究，早期的测试仪基于虚拟机实现，设备庞大不便携带，数据通信需要经过布线，检测不便；随着集成电路技术的发展，逐渐产生了基于单片机、DSP、SOC等技术的测试仪[1-3]，但由于计算速度和集成化的局限，性能各有不足。目前，ARM微处理器具有极高的运算能力和丰富的外设，可集中实现AD转换、数据处理、数据通讯等多项功能，无需单独设计电路模块。同时，得益于微处理器的高运算速度和数字滤波算法的迅速发展，测试仪可实现较为复杂的数据滤波处理，使测量结果更加精确。文中提出了一款基于自适应抗野值卡尔曼滤波的便携式列车舒适度平稳性测试仪，通过对测试仪的软硬件的设计，其可实现实时的列车三向加速度的测量和舒适度平稳性的计算，并通过蓝牙模块与上位机进行无线传输，具有较高的精确性和便携性。

1 加速度信号滤波处理

加速度传感器在实际测量过程中，由于自身测量精度的限制和环境随机干扰的影响，测量结果往往出现较大的误差，通常需要对原始数据进行降噪处理。卡尔曼滤波是一种最小方差的最优估计，常作为动态数据处理方法。但普通卡尔曼滤波器往往有以下缺陷：第一，普通卡尔曼需要知道系统和观测噪声的统计特性，而实际噪声特性往往是未知且随机的；……