基于压缩感知的地基Mie散射激光雷达回波信号处理算法研究
摘要
在深入分析激光雷达回波信号稀疏性的基础上，采用小波基和正交匹配追踪算法对地基Mie散射激光雷达回波信号进行了降采样和压缩重构的仿真研究。研究结果表明，地基Mie散射激光雷达回波信号在小波基具有很高的稀疏性。当探测距离为10 km时，回波信号的稀疏度仅为1238。压缩感知可有效实现激光雷达回波信号的压缩重构，其中信噪比对重构效果具有重要影响。当数据压缩比为5∶1且源信号信噪比大于25 dB时，重构信号和原始信号的相似度在0.997以上。基于Fernald法，利用30 dB信噪比条件下的重构信号反演了10 km以下气溶胶的消光系数，并基于标准大气模型进行了误差分析。研究结果表明，消光系数的相对误差均在15.81%以下，验证了重构信号在气溶胶数据反演中的有效性。
引用本文（GB/T 7714）
宋跃辉 Song Yuehui, 刘新颖 Liu Xinying, 李仕春 Li Shichun, 等. 基于压缩感知的地基Mie散射激光雷达回波信号处理算法研究[J]. Acta Optica Sinica, 2025.
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