基于自适应噪声完备经验模态分解的Φ-OTDR信号去噪算法 |
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引用本文: | 熊兴隆,魏永兴,张琬童,李猛,马愈昭.基于自适应噪声完备经验模态分解的Φ-OTDR信号去噪算法[J].半导体光电,2018,39(4):600-606. |
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作者姓名: | 熊兴隆 魏永兴 张琬童 李猛 马愈昭 |
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作者单位: | 中国民航大学天津市智能信号与图像处理重点实验室,天津,300300;中国民航大学天津市空管运行规划与安全技术重点实验室,天津,300300 |
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基金项目: | 国家自然科学基金;国家自然科学基金;中央高校基本科研业务费专项 |
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摘 要: | 针对相位敏感光时域反射仪(Φ-OTDR)信号信噪比较低的问题,提出了一种基于自适应噪声完备经验模态分解(CEEMDAN)的小波信息熵阈值去噪算法。该算法配合CEEMDAN分解,通过小波信息熵阈值去噪,提取扰动位置的高频信息,从而提高系统的信噪比。首先,采用Savitzky-Golay滤波算法对不同光脉冲间的信号进行预处理;其次,采用CEEMDAN将滑动差分后单个脉冲内信号分解为不同的固有模态函数(IMF),并利用连续均方误差准则确定含噪较多的高频IMF分量;然后,采用小波信息熵阈值去噪算法对以上高频IMF分量进行阈值去噪处理;最后,将其与低频IMF分量以及残差分量进行重构。采用自行研制的相干Φ-OTDR系统实测数据进行了验证,结果表明,文中算法与两种传统去噪算法相比,信噪比提升了3dB,这对于系统的实际应用具有重要意义。
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关 键 词: | Φ-OTDR Savitzky-Golay CEEMDAN 小波信息熵 信噪比 |
收稿时间: | 2018/1/16 0:00:00 |
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