一种用于MCP成像探测器降噪的数字滤波器

作者：窦双团; 付利平; 贾楠; 王天放

来源：北京理工大学学报, 2023, 43(06): 616-622.

DOI：10.15918/j.tbit1001-0645.2022.153

• 信噪比
• MCP成像探测器
• RLS-MA滤波器
• 均方根误差

基于微通道板(micro-channel plate,MCP)的单光子成像探测器是应用于电离层光学遥感探测及深空光学探测的主流探测器之一，MCP成像探测器运行于外太空非平稳环境时，探测器的观测信号受到高斯、非高斯噪声污染，引起观测信号信噪比降低，导致探测器成像质量下降.针对传统模拟滤波方式难以兼顾观测信号的降噪效果以及系统的计数率、基于模拟电路的滤波方式难以滤除后级电路引入的噪声等问题，提出了一种基于级联结构的数字滤波器对观测信号进行降噪.该方法先使用递推最小二乘(recursive least-squares,RLS)滤波器对观测信号进行初级滤波，经RLS滤波器降噪后的信号输入滑动平均(moving average,MA)滤波器进行平滑处理，最终获得高信噪比的输出信号.为了测试RLS-MA滤波器的降噪效果，针对不同信噪比的观测信号，分别使用最小均方(least mean square,LMS)、RLS、MA以及RLS-MA滤波器进行降噪对比，结果表明RLS-MA滤波器的输出信号具有更高的信噪比和更低的均方根误差.

• 单位
  中国科学院国家空间科学中心; 中国科学院大学