基于改进变分模态分解的Ф-OTDR信号去噪方法

作者：熊兴隆; 冯磊; 刘佳; 马愈昭

来源：半导体光电, 2020, 41(03): 400-405.

DOI：10.16818/j.issn1001-5868.2020.03.019

• Ф-OTDR
• 模拟退火算法
• 变分模态分解
• 独立成分分析
• 信噪比

针对相位敏感光时域反射仪(Ф-OTDR)信号信噪比过低的问题,提出了一种基于改进变分模态分解(VMD)结合独立成分分析(ICA)的去噪方法。首先,采用模拟退火方法(SA)对VMD进行优化;然后,采用SA-VMD将预处理后的Ф-OTDR信号分解成一系列本征模态分量(IMF),并根据相关准则选取IMF分量进行虚拟噪声重构;最后,将原始信号与虚拟噪声作为ICA的输入,去除信号中的噪声,提高信号信噪比。采用自行设计的相干Ф-OTDR系统进行实验验证,结果表明,该方法能够有效去除噪声,与EMD-ICA和SA-VMD方法相比,信噪比提高了4dB,这对系统的实际应用具有重要意义。

• 单位
  自动化学院; 中国民航大学