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STFT-BOTDR系统同频时域组合自适应降噪算法

高浩然 Gao Haoran、郑永红 Zheng Yonghong、李拥政 Li Yongzheng、郭林峰 Guo Linfeng、单媛媛 Shan Yuanyuan、徐小敏 Xu Xiaomin

2025Acta Optica SinicaEngineering被引 2开放获取

摘要

为提高基于短时傅里叶变换的布里渊光时域反射（STFT-BOTDR）系统的解调数据信噪比（SNR），采取对经STFT处理后的时频数据中相同频率点序列所对应的时域数据组份去噪的模式，提出了一种三角拓扑聚合（TTA）优化变分模态分解（VMD）的自适应去噪算法。该方法自适应寻找VMD模态分解参数与惩罚因子最优组合，将STFT时频数据中同频时域数据分解为多个本征模态函数（IMF），并通过样本熵和方差贡献率的联合判据对信号重构范围进行客观量化。实验结果表明，解调系统SNR获得大于8 dB的提升，能够有效改善STFT-BOTDR系统的解调性能。

引用本文（GB/T 7714）

DOI：https://doi.org/10.3788/aos250593