桥梁动态变形GNSS-PPK监测信号降噪方法研究

作     者：陈帅 刘伟 时光 谢文浩 李阳 于丽娜 

作者机构：北京市政路桥股份有限公司 天津理工大学 

出 版 物：《测绘科学》 (Science of Surveying and Mapping)

年 卷 期：2024年第8期

页      面：9-15页

核心收录：

学科分类：081802[工学-地球探测与信息技术] 081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 081105[工学-导航、制导与控制] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0804[工学-仪器科学与技术] 0814[工学-土木工程] 0811[工学-控制科学与工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：天津市科技计划项目(23ZLGCSS00010) 

主　　题：桥梁结构 动态变形监测 GNSS-PPK ICEEMDAN-WPT 降噪效果分析 

摘      要：针对GNSS-PPK监测桥梁结构动态变形的背景噪声干扰问题，该文提出了改进的自适应噪声完备集合经验模态分解(ICEEMDAN)与小波包阈值降噪(WPT)相结合的联合降噪算法，简称ICEEMDAN-WPT。该ICEEMDAN-WPT联合算法首先利用ICEEMDAN算法对GNSS-PPK监测信号进行分解，得到一组固有模态分量(IMF)和1个残余分量；然后，通过计算每个IMF的相关系数和有效系数，剔除噪声主导IMF分量，并重构结构动态变形主导IMF分量，即为一次降噪信号；最后，采用WPT方法进行二次降噪，进一步去除残余多路径误差和随机噪声分量，得到二次降噪信号。某桥梁结构现场监测GNSS-PPK数据处理结果表明，该算法不仅可以削弱设备白噪声和多路径误差，而且可以有效获取桥梁结构在环境激励下的动态变形，可准确识别结构自振基频，与有限元分析结果基本一致。