[发明专利]一种高效的激光雷达回波信号去噪方法

摘要

本发明公开了一种高效激光雷达回波信号去噪方法，将激光雷达回波信号作经验模态分解，得到有限个本征模态函数和残差；将本征模态函数由低阶到高阶依次去除，按顺序将每个剩余分量对应的相关系数与设定的阈值依次进行比较，当某个相关系数开始小于设定的阈值时，确定该相关系数对应的剩余分量中的本征模态函数为低频本征模态函数分量，而剩余分量之前的本征模态函数分量为高频本征模态函数分量；对于高频本征模态函数分量，采用软阈值处理方法对其进行去噪；对于低频本征模态函数分量，采用粗糙惩罚平滑模型进行处理；将处理后的本征模态函数分量与残差进行重构。本发明对于高、低频两个函数组分别进行处理，提高激光雷达回波信号的去噪性能。

主权项

1.一种高效激光雷达回波信号去噪方法，其特征在于包含以下步骤：/n步骤一：将激光雷达回波信号作经验模态分解，得到有限个本征模态函数和残差；/n步骤二：将本征模态函数由低阶到高阶依次去除，保留去除本征模态函数之后的信号作为剩余分量，计算每个剩余分量与激光雷达回波信号间的相关系数，按顺序将每个剩余分量对应的相关系数与设定的阈值依次进行比较，当某个相关系数开始小于设定的阈值时，确定该相关系数对应的剩余分量中的本征模态函数为低频本征模态函数分量，而对应的剩余分量之前的本征模态函数分量为高频本征模态函数分量；/n步骤三：对于高频本征模态函数分量，采用软阈值处理方法对其进行去噪；/n步骤四：对于低频本征模态函数分量，采用粗糙惩罚平滑模型进行处理；/n对于低频本征模态函数分量采用的粗糙惩罚平滑模型为/n /n其中，IMF_i(n)为第i本征模态函数的第n个点；IMF_i'(n)为为第i本征模态函数平滑后的第n个点；λ为惩罚系数；y(x)为待估光滑函数；y(x)”为y(x)的二阶导数；上式右边第一项为基本的最小二乘原理，第二项为增加的粗糙惩罚项；/n惩罚系数λ选用交叉验证法进行确定/n /n其中，f(n)为验证样本；f_n^*(λ)为在一个给定的λ下的估计值；/n对于上式，得到的最小值所对应的λ即为所需的光滑参数；/n步骤五：将步骤三和步骤四中处理后的本征模态函数分量与残差进行重构，得到去噪后的激光雷达回波信号。/n