基于VMD的激光雷达回波信号去噪方法研究

来源：激光与红外杂志2018年第11期北京时间：

作者：徐帆

单位：1.南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心,江苏 南京 210044;2.南京信息工程大学江苏省气象探测与信息处理重点实验室,江苏 南京 210044；

摘要：为滤除激光雷达回波信号中的噪声,提高其信噪比,本文提出了一种基于变分模态分解(VMD)的回波信号去噪方法。该方法利用去趋势波动分析对信号进行变分模态分解,通过巴氏距离区分相关模态和非相关模态,采用移动平均法提取非相关模态中的有用信号,并将其与相关模态进行重构实现噪声的有效去除。实验结果表明,经该方法处理后的回波信号输出信噪比提高到了22.58 dB,均方根误差减小为0.78×10-11。该方法能有效滤除激光雷达回波信号中的噪声,保证信号的完整性,与小波变换、经验模态分解直接阈值、变分模态分解局部重构等方法相比,具有明显优势。

关键词：激光雷达;变分模态分解;去噪;巴氏距离

基金资助：国家自然科学基金(No.11374161)；江苏省重点研发计划(No.BE2016756)；江苏高校优势学科Ⅱ期建设工程；江苏省高校品牌专业建设工程资助项目