IBIS-S變形監(jiān)測信號靜雜波相位分量去除方法研究

IBIS-S變形監(jiān)測信號靜雜波相位分量去除方法研究摘要機(jī)場通行道面的損壞會對飛機(jī)安全造成極大隱患，因此對其進(jìn)行監(jiān)測和維修意義重大。IBIS-S是一種監(jiān)測系統(tǒng)，它能夠?qū)Φ烂孀冃芜M(jìn)行實(shí)時監(jiān)測。然而，由于各種干擾信號存在，如靜雜波，會影響IBIS-S監(jiān)測信號的精度和可靠性。本文針對IBIS-S監(jiān)測信號的靜雜波問題，提出了一種相位分量去除方法，該方法可以有效地提高IBIS-S監(jiān)測信號的精度和可靠性。關(guān)鍵詞：IBIS-S；變形監(jiān)測；靜雜波；相位分量去除AbstractDamagetoairportpavementsposesasignificantsafetyhazardtoaircraft,somonitoringandmaintenanceisofgreatsignificance.IBIS-Sisamonitoringsystemthatcanmonitorpavementdeformationinrealtime.However,variousinterferencesignals,suchasstaticnoise,canaffecttheaccuracyandreliabilityofIBIS-Smonitoringsignals.Inthispaper,weproposedaphasecomponentremovalmethodforIBIS-Smonitoringsignals,whichcaneffectivelyimprovetheaccuracyandreliabilityofIBIS-Smonitoringsignals.Keywords:IBIS-S;deformationmonitoring;staticnoise;phasecomponentremoval1.引言機(jī)場通行道面損壞會對飛機(jī)安全造成極大隱患。為了保障飛行安全，監(jiān)測通行道面的狀態(tài)非常重要。傳統(tǒng)的檢測方法通常采用目視和手摸的方式，這種方法不能確定損壞的程度和具體位置。近年來，一些新的技術(shù)被應(yīng)用于機(jī)場通行道面監(jiān)測，如IBIS-S監(jiān)測系統(tǒng)。IBIS-S系統(tǒng)是一種無接觸的道面狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以實(shí)時監(jiān)測通行道面響應(yīng)，并進(jìn)一步估計(jì)其變形情況。然而，由于測量信號會受到環(huán)境中的各種干擾信號的影響，如靜雜波、電磁波干擾等，這些信號可能會對IBIS-S監(jiān)測信號的精度和可靠性造成較大的影響。因此，去除這些干擾信號非常重要，這一問題在IBIS-S變形監(jiān)測信號處理中也變得越來越重要。2.相關(guān)工作2.1IBIS-S監(jiān)測系統(tǒng)簡介IBIS-S監(jiān)測系統(tǒng)是一種基于激光雷達(dá)技術(shù)的面向機(jī)場道面監(jiān)測的系統(tǒng)。該系統(tǒng)通常由兩個IBIS-S系統(tǒng)組成，分別安裝在工作車掛架的左右兩側(cè)。每個IBIS-S系統(tǒng)可以像激光測距儀一樣將激光束投射到道面上，并測量其響應(yīng)信號。隨著車輛的行駛，IBIS-S系統(tǒng)可以掃描整個道路，生成關(guān)于通行道面狀態(tài)的全面報告。2.2信號干擾問題IBIS-S監(jiān)測系統(tǒng)在進(jìn)行測量時，會通過激光束向通行道面上投射一定的能量。然后，從被觀測面反射回來的能量會通過光學(xué)接收器收集回來，并轉(zhuǎn)換成電信號。可以看出，這個信號過程可以被看作是一個從激光束到被觀測面再到接收器的光路過程，并在此過程中可能會受到各種干擾信號的影響，如近距離干擾、電磁干擾以及接近信號源的散射光線等等。這些干擾信號會導(dǎo)致測量誤差，降低IBIS-S監(jiān)測系統(tǒng)的測量定量化能力。2.3信號處理方法信號處理是IBIS-S監(jiān)測系統(tǒng)中的重要問題。由于信號受到干擾信號的影響，IBIS-S監(jiān)測信號需要進(jìn)行濾波和去除干擾信號的處理。傳統(tǒng)的濾波方法包括低通濾波、高通濾波、帶通濾波等。這些濾波方法可以去除某些頻段的干擾信號，但不能消除所有干擾信號的影響。近年來，一些基于時間-頻率分析的技術(shù)被應(yīng)用于IBIS-S監(jiān)測信號的去噪和去除干擾信號的處理，如小波變換、時頻分析等方法。這些方法可以實(shí)現(xiàn)有效的降噪和去除干擾信號，提高IBIS-S監(jiān)測信號的精度和可靠性。3.相位分量去除方法在本文中，我們提出了一種基于相位分量去除的IBIS-S監(jiān)測信號處理方法。該方法可以有效地去除靜雜波等干擾信號，提高IBIS-S監(jiān)測信號的精度和可靠性。具體方法包括以下步驟：（1）IBIS-S監(jiān)測信號預(yù)處理。首先，對IBIS-S監(jiān)測信號進(jìn)行預(yù)處理，包括去噪和濾波等步驟。這可以減少靜雜波對監(jiān)測信號的影響，提高監(jiān)測信號的準(zhǔn)確性和可靠性。（2）將IBIS-S監(jiān)測信號分解成實(shí)部和虛部。第二步是將IBIS-S監(jiān)測信號分解成實(shí)部和虛部。該步驟是將監(jiān)測信號轉(zhuǎn)換成相位角的形式，使其能夠方便地進(jìn)行后續(xù)處理。（3）去除相位分量中的靜雜波。在第三步中，我們通過對相位角進(jìn)行濾波，去除其中的靜雜波。這可以減少不相關(guān)信號的影響，提高監(jiān)測信號的可靠性和精度。具體來說，我們采用小波變換方法對相位角進(jìn)行去噪處理，這可以有選擇地去除一些頻段的噪聲信號。（4）合成相位。在第四步中，我們通過合成處理后的實(shí)部和虛部來得到整個監(jiān)測信號的相位。這一步是將去除靜雜波后的信號轉(zhuǎn)換成普通的IBIS-S監(jiān)測信號，使其能夠進(jìn)行進(jìn)一步的數(shù)據(jù)分析和處理。4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析我們對IBIS-S監(jiān)測信號進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，并以舊金山機(jī)場的某些區(qū)域進(jìn)行測試。測試結(jié)果表明，我們提出的相位分量去除方法可以有效地去除靜雜波等干擾信號，提高IBIS-S監(jiān)測信號的精度和可靠性。具體來說，我們使用該方法對IBIS-S監(jiān)測信號進(jìn)行處理后，相位分量的信噪比得到了明顯的提高，監(jiān)測精度也得到了較大提升。5.結(jié)論本文針對IBIS-S監(jiān)測信號中的靜雜波問題，提出了一