郭继坤,　修海林,　张显明

(黑龙江科技大学 电气与控制工程学院, 哈尔滨 150022)



超宽带在煤矿井下穿透障碍物杂波信号的抑制方法

郭继坤,修海林,张显明

(黑龙江科技大学 电气与控制工程学院, 哈尔滨 150022)

传统的奇异值分解、主成分分析、独立成分分析等谱分析方法很难分离目标信号和杂波信号。根据煤矿井下杂波信号起伏较大的特点,利用经验模态分解与参考独立分量分析(ICA-R)联合抑制超宽带在煤矿井下穿透障碍物杂波信号。仿真结果表明:改进的ICA-R方法抑制杂波效果显著,分离出的目标回波幅度得到提高,消除了杂波区域中起伏信号的影响。该方法可以抑制杂波对目标信号的影响,有效地分离出目标信号。

超宽带; 目标信号; 杂波信号; 杂波抑制

0　引　言

超宽带信号的相对带宽大于25%。它拥有极高的距离向分辨率,丰富的低频分量具有良好的穿透特性和较大的作用距离[1]。超宽带信号应用于矿井下穿透障碍物探测具有很大的优势,超宽带信号在井下进行穿透探测时,杂波会出现快起伏的现象,需要有效地抑制杂波信号[2]。目前,常用的奇异值分解(SVD)、主成分分析(PCA)、独立成分分析(ICA)等谱分析方法[3-5]中,SVD和PCA把数据分解为不相关的分量,将数据集映射到低维空间,而矿井环境复杂,要涉及到高阶统计量,所以SVD和PCA不能有效地反映信号的具体情况。ICA将数据分离为统计独立的分量,在高阶统计量方面具有优势,但是其分离信号的随机性导致不能确定分离出信号的源点，在杂波起伏的情况下会造成杂波分量的统计特性不符合ICA方法的使用条件[6]。……