系统工程与电子技术

作者：马愈昭*, 吕其明, 李猛

单位：1. 中国民航大学天津市智能信号与图像处理重点实验室，天津 300300；2. 中国民航大学空中交通管理学院，天津 300300

关键词：光纤传感,信号去噪,蜣螂优化算法,经验模态分解,非局部均值滤波

基金：天津市教委科研计划(2021KJ033)资助课题

针对复杂环境下光纤周界入侵告警系统受噪声干扰难以对入侵事件识别和定位的问题，提出基于蜣螂优化(dung beetle optimizer，DBO)算法优化改进的自适应噪声完全集合经验模态分解（improved complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise，ICEEMDAN）结合非局部均值（non-local mean，NLM）滤波的振动信号去噪方法。首先利用DBO-ICEEMDAN对信号分解获得若干本征模态函数（intrinsic mode function，IMF），然后引入样本熵对IMF分量的复杂程度进行判决，最后将NLM滤波后的信噪混合分量和低频信号分量进行重构完成对信号的去噪。通过振动仿真信号验证，并对光纤周界双Mach-Zehnder系统实测的敲击、攀爬和跑动信号去噪。以敲击信号为例，与变分模态分解-排列熵和NLM滤波-自适应噪声完备集合经验模态分解-小波阈值去噪方法相比，所提方法的噪声抑制比分别提高了2.94 dB和1.08 dB，均方根误差分别降低了72.41%和57.89%，在更好地滤除信号噪声的同时充分保留了信号的关键特征。

来源：2025年第12期

《系统工程与电子技术》期刊编辑部

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