基于小波和经验模态分解的波长调制信号降噪研究

作者：王璟; 张立芳^*; 杨巨生; 杨艳霞; 赵贯甲

来源：激光与光电子学进展, 2022, 59(18): 481-487.

• 可调谐半导体激光吸收光谱技术
• 小波变换
• 经验模态分解
• 降噪

基于可调谐半导体激光吸收光谱（TDLAS）的波长调制（WMS）技术是一种有效的痕量气体检测技术，具有高选择性、高精度、高灵敏度、实时在线监测等优点。现场测量过程中，背景噪音和光学条纹等的影响会严重降低系统的测量精度，影响浓度测量结果。为了有效消除这些噪音给测量带来的影响，提高系统信噪比（SNR），提出一种基于小波变换结合经验模态分解（EMD）的数字滤波降噪方法。对低质量浓度的NH3进行测量，分别采用小波变换滤波、经验模态分解滤波、小波变换结合经验模态分解滤波对获得的二次谐波信号进行降噪处理。实验结果表明，小波变换结合经验模态分解滤波相对于其他两种滤波方法效果最优，且对质量浓度为11.38 mg/m3的NH3，信噪比由28.4 dB提高至446 dB，大大提高了系统测量精度。

• 单位
  太原理工大学