基于形態-CEEMD的地磁測量去噪方法*

陳志剛 韓金良

（1.海裝沈陽局駐大連地區第三代表室 大連 116021）（2.天津航海儀器研究所 天津 300131）

1 引言

隨著對導航精度和自主性要求的不斷增加，地磁導航成為水下航行器自主導航的重要研究方向［1］。然而，由于地磁隨位置變化幅度較小，加上人文以及工業磁干擾，導致地磁測量數據存在偏差［2～3］。因此，對地磁測量信號中的大幅值高頻噪聲進行有效濾波，從而進一步提高地磁匹配率和導航系統穩定性一直是地磁導航領域的研究熱點之一。目前，對地磁測量信號高頻降噪的方法主要有基于快速傅里葉變換的頻域濾波、小波降噪和模態分解等方法［5］。小波降噪需要預先得到干擾磁場特征來確定小波基進行干擾抑制［6］。快速傅里葉變換濾波需要預先對噪聲頻域特征進行判斷。經驗模態分解具有自適應性、完備性和近似正交性的特點，通過濾除異常信號，能夠有效提高導航精度［7～8］。

基于CEEMD的小波閾值去噪方法針對CEMMD分解可能造成有效信息損失以及小波閾值去噪方法存在的不足。基于CEEMD和PCA的組合去噪方法［9］，通過模擬實驗取得了很好的去噪效果，并將該方法應用于探測雷達數據中，驗證了該方法的可靠性。基于壓縮感知理論小波閾值去噪方法，可以在保證高信噪比的基礎上更為有效地保留弱有效信號［10］。多尺度多方向主成分分析去噪的CEEMD方法對高頻GNSS同震位移進行去噪，實驗結果表明該方法可以有效地削弱低頻系統誤差和高頻白噪聲，提高GNSS定位的精度［11］。……