大气与环境光学学报 ›› 2011, Vol. 6 ›› Issue (6): 463-469.

• 光学遥感与图像处理 • 上一篇    下一篇

半导体激光云高仪小波去噪算法研究

杨成武1,2,刘文清1,张玉钧1   

  1. 1中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院环境光学与技术重点实验室,安徽 合肥 230031 2电子工程学院,安徽 合肥 230037
  • 出版日期:2011-11-28 发布日期:2011-11-18
  • 作者简介:杨成武(1979---),男,博士研究生,主要从事激光雷达大气环境监测研究。 Email:cwyang@aiofm.ac.cn。
  • 基金资助:

    公益性行业(气象)科研专项基金资助项目(GYHY200706023)。

Wavelet Denoising Algorithm of Laser Diode Ceilometer

YANG Cheng-wu1,2, LIU Wen-qing1, ZHANG Yu-jun1   

  1. Key Lab of Environmental Optics and Technology, Anhui Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Hefei 230031, China; Electronic Engineering Institute, Hefei 230037, China
  • Published:2011-11-28 Online:2011-11-18

摘要:

针对半导体激光云高仪回波信号所含噪声的特点,提出并详细论述了一种能够对半导体激光云高仪回波信号进行有效消噪的小波自适应阈值方法。为了验证该方法的有效性,对包含高斯白噪声的模拟信号进行了仿真消噪,并对半导体激光云高测量系统实际探测得到的大气回波信号进行了消噪处理。同时,将该方法与小波模极大值消噪、小波分解重构、小波默认阈值的消噪效果进行了对比分析。仿真和实验结果表明,小波自适应阈值方法能够有效降低半导体激光云高仪回波信号中所含噪声,并且其消噪效果明显优于另外三种小波分析方法。

关键词: 大气光学, 去噪, 小波自适应阈值, 半导体激光云高仪

Abstract:

According to the characteristic of ceilometer return noise, an effective denoising method of wavelet adaptive threshold is presented to reduce ceilometer return noise. To verify the feasibility of the denoising method, some numerical simulations are carried out to reduce the Gauss white noise of the simulated signal, and also, the laser diode ceilometer returns contaminated by noise are denoised by the method. Moreover, the comparisons among the wavelet adaptive threshold, wavelet modulus maxima, wavelet decomposing and recomposing, and the wavelet default threshold are performed. Experiment results show that the method of the wavelet adaptive threshold is capable of effectively reducing laser diode ceilometer return noise and the denoising effect is better than other three methods.针对半导体激光云高仪回波信号所含噪声的特点,提出并详细论述了一种能够对半导体激光云高仪回波信号进行有效消噪的小波自适应阈值方法。为了验证该方法的有效性,对包含高斯白噪声的模拟信号进行了仿真消噪,并对半导体激光云高测量系统实际探测得到的大气回波信号进行了消噪处理。同时,将该方法与小波模极大值消噪、小波分解重构、小波默认阈值的消噪效果进行了对比分析。仿真和实验结果表明,小波自适应阈值方法能够有效降低半导体激光云高仪回波信号中所含噪声,并且其消噪效果明显优于另外三种小波分析方法。针对半导体激光云高仪回波信号所含噪声的特点,提出并详细论述了一种能够对半导体激光云高仪回波信号进行有效消噪的小波自适应阈值方法。为了验证该方法的有效性,对包含高斯白噪声的模拟信号进行了仿真消噪,并对半导体激光云高测量系统实际探测得到的大气回波信号进行了消噪处理。同时,将该方法与小波模极大值消噪、小波分解重构、小波默认阈值的消噪效果进行了对比分析。仿真和实验结果表明,小波自适应阈值方法能够有效降低半导体激光云高仪回波信号中所含噪声,并且其消噪效果明显优于另外三种小波分析方法。

Key words: atmospheric optics, denoising, wavelet adaptive threshold, laser diode ceilometer

中图分类号: