陆治鹏，刘 吉，武锦辉，牛雅昕

(中北大学信息与通信工程学院，山西 太原 030051)

0 引言

弹丸的速度是评估弹行系数的重要参数，其结果是判断武器性能的一项重要指标，是优化武器的重要依据[1]。传统的速度测试装置有网靶、线圈靶、光电靶等。破片体积小、速度高、形状不规则，散布方向任意、范围大，且破片测试中通常环境恶劣、干扰大。为解决这些难题，改进的高速摄影、微波雷达、多光谱探测、激光靶等被广泛应用[2-3]。其中，激光靶对于小破片速度测量有独特优势，其测试精度高、灵敏度可调且可重复获得破片的近似瞬时速度。对于破片信号的提取，由于存在振动、冲击、火光等因素的影响，过靶信号会混叠大量噪声信号。过靶信号中噪声信号为不规则、非平稳随机高频信号以及冲击、振动、火光等外力因素带来的偏移信号[4]，在时域中直接使用传统方法峰值，上升沿或下降沿一半等方法取值有很大困难。此外，在频域中使用小波变换处理时，会存在小波基的使用问题，小波变换有良好的时频特性，可以将混杂在噪声中的过靶信号识别出来，但不同形状的弹丸产生的波形不同，选用不同的小波基会产生不同精度的误差[5]。本文针对上述问题提出基于VMD的激光幕信号处理算法。

1 激光幕测速系统

原向反射式激光幕系统主要由光电探测模块、信号调理模块、高速数据采集装置和主机组成[6]。如图1所示，当破片通过光幕的有效区域时，光电探测模块接收到的破片遮挡产生过靶信号，过靶信号通过信号调理电路放大滤波后，通过高速采集卡进行采集，将过靶信号在软件中进行处理识别取点后，完成破片的速度测量。……