基于改进CEEMDAN分解的GNSS-RTK监测信号处理方法

于丽娜，熊春宝，熊爱成，朱劲松，王 猛

基于改进CEEMDAN分解的GNSS-RTK监测信号处理方法

于丽娜1，熊春宝1，熊爱成2，朱劲松1，王 猛1

(1. 天津大学建筑工程学院，天津 300072；2. 天津市陆海测绘有限公司，天津 300191)

GNSS-RTK监测精度受多路径效应和仪器内部白噪声的影响，为此，提出基于有效系数筛分本征模式函数(IMF)分量的改进CEEMDAN算法分离信号和噪声，以提升GNSS-RTK监测精度．首先，通过仿真信号验证该算法的白噪声分离效果．然后，进行GNSS-RTK连续多天定点观测试验，验证采用改进CEEMDAN算法提取多路径误差的可行性．接着，在开阔的平坦地面和水面分别进行GNSS-RTK稳定性试验，分析不同环境下的多路径效应．最后，以天津海河大桥为对象，对GNSS-RTK监测信号进行滤波降噪，进而提取桥梁在环境激励下的动力响应．结果表明：改进CEEMDAN算法能够实现更精确的IMF分量分解与重构，从而有效分离高频白噪声分量和低频多路径误差；在开阔的平坦地面和水面环境下多路径效应影响均较小，多路径误差序列频域分布为地面(0.05Hz)＜水面(0.10Hz)．结合结构自振频率及现场环境确定带通滤波频带，对GNSS-RTK实测信号进行滤波降噪处理，成功提取了海河大桥的动态位移，结果与拾振器监测结果基本一致．

改进CEEMDAN；GNSS-RTK；连续定点观测试验；稳定性试验；桥梁动态变形监测

全球导航定位技术(global navigation satellite system，GNSS)是包括GPS、GLONASS、Galileo和BDS系统的多星座联合应用技术，具有快速高效、全自动全天候、实时高精度等诸多优势，且具有良好的环境适应性，可用于监测环境激励下结构的动力响应……