基于变分模态分解算法的探地雷达信号去噪研究
基于变分模态分解算法的探地雷达信号去噪研究
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DOI：
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发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
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通讯作者：
刘四新
中科院分区：
文献类型：
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作者：
冉利民;李健伟;杜娟;程思远;宋二乔;刘四新
探地雷达信号属于非平稳信号，容易受到干扰噪声影响导致探测能力降低。为了消除雷达信号的噪声，经验模态分解（ＥＭＤ）、总体经验模态分解（ＥＥＭＤ）和完全总体经验模态分解（ＣＥＥＭＤ）等方法被应用到雷达数据处理中。ＥＭＤ虽然不断被改进，但仍存在一些不足，例如容易受到噪声干扰，存在模态混叠现象，依赖经验性等问题。因此笔者采用变分模态分解（ＶＭＤ）方法来处理探地雷达信号。对正余弦信号与高斯白噪声合成的含噪声信号分别用ＥＭＤ、ＥＥＭＤ、ＣＥＥＭＤ和ＶＭＤ算法进行分解，分析对比后证明ＶＭＤ算法可以避免模态混叠现象，具有更高的时间频率精确度和分辨率。重点进行了合成和实测信号的处理，首先对信号进行分解并选取优化的ＩＭＦ成分，接着对数据重新进行组合，形成新的图像。经过最终处理的探地雷达信号峰值信噪比从１５４ｄＢ增加到２０３ｄＢ，地下分层能力得到显著提高，达到理想效果。