Đây là phương pháp lọc thơng dụng nhất được xem là sống cịn của xử lý tín hiệu, được áp dụng để loại bỏ các dải băng ngang xuất hiện trong hầu hết các dữ liệu phản xạ. Do hiện tượng ―ringing‖ rung của ăngten, các dải băng ngang được thu trong các dữ liệu thu, được xem như là nhiễu hệ thống do các nguồn nhiễu điện từ như sĩng radio, sĩng điện thoại, … Các dải băng này gây mờ các thành phần phản xạ chính trên hình ảnh phản xạ thu được.
Hầu hết các chương trình xử lý đều cĩ khả năng xĩa bỏ các dải băng ngang này bằng thuật tốn đơn giản là tính tổng biên độ phản xạ thu cùng thời gian và chia cho số lượng trace được cộng. Sau đĩ, trừ giá trị này cho các trace đĩ.
Phương Pháp Xử Lý Tín Hiệu GPR
Hình 4-11 Ảnh đã qua xử lý xĩa bỏ background
Như vậy, xử lý xĩa bỏ background cho kết quả khá tốt, hình ảnh sau khi xử lý rõ ràng, loại bỏ phần lớn các dải băng ngang trong hình ảnh, các phản xạ yếu được hiển thị rõ hơn. Tuy nhiên, ta cần phải hết thận trọng khi sử dụng phương pháp xử lý này cho dữ liệu cĩ đặc tính nằm ngang cần quan tâm bởi vì nĩ khả năng xĩa bỏ những thành phần phản xạ chính cĩ cùng cửa sổ thời gian với các thành phần nằm ngang này.
4.2.4 Lọc Dewow
Phương pháp xử lý này được khuyến cáo nên dùng cho tất cả các loại dữ liệu. Phụ thuộc vào độ tương quan của bộ nhận và bộ phát cũng như đặc tính điện của mặt đất, tín hiệu truyền cĩ thể tạo phản xạ tần số thấp phá hủy chậm trên trace, được chồng chập trên những phản xạ tần số cao. Dewow dùng để loại bỏ thành phần tần số thấp khơng mong muốn và vẫn duy trì tín hiệu tần số cao. Thực chất của quá trình dewow là bộ lọc tần số thấp.
Wow được xĩa bỏ từ dữ liệu bằng cách áp dụng bộ lọc trung bình chạy dọc trên mỗi trace. Một cửa sổ với độ rộng bằng độ rộng xung ở tần số thơng thường được thiết lập trên trace. Giá trị trung bình của tất cả các điểm trong một cửa sổ được tính tốn và được trừ đi từ điểm tâm. Cửa sổ sau đĩ được di chuyển dọc theo
Phương Pháp Xử Lý Tín Hiệu GPR
Dưới đây là lưu đồ xử lý của Matlab cho lọc dewow, trong đĩ ns là số lượng mẫu trên một trace (chiều dài của trace theo chiều y trong ma trận dữ liệu), ntr là số lượng trace cĩ trong dữ liệu đầu vào được tính theo chiều x của ma trận dữ liệu.
Hình 4-12 Lƣu đồ thực hiện quá trình Dewow
Đầu tiên, chương trình thiết lập tần số cắt fc bằng 2% tần số Nyquist, chiều dài bộ lọc bằng 0.9*ns, chiều dài càng lớn thì bộ lọc càng ổn định, cho kết quả càng tốt. Tiếp đĩ là tạo bộ lọc thơng thấp với tần số cắt fc, chiều dài 0.9*ns cĩ kích thước ma trận b[ns,ntr] bằng hàm tạo bộ lọc fir. Kế tiếp lấy biến đổi FFT của dữ liệu cần xử lý d và bộ lọc b. Cuối cùng là nhân d với b ta cĩ được dữ liệu lọc.
Kết quả sau khi xử lý với chương trình Matlab trên: Đệm 0 để tạo bộ lọc b ma trận
[ns,ntr], biến đổi FFT(b) Tạo bộ lọc thơng thấp với tần số cắt fc
trên chiều dài bộ lọc = 0.9*ns
Chuyển dữ liệu d sang miền tần số bằng biến đổi FFT
Nhân dữ liệu d với bộ lọc b tạo dữ liệu lọc
Kết Thúc Bắt đầu
Chọn tần số cắt fc = 2% tần số Nyquist
Phương Pháp Xử Lý Tín Hiệu GPR
Hình 4-13 Ảnh gốc sau khi thực hiện xĩa DC, trace xấu chƣa xử lý dewow
Hình 4-14 Ảnh sau khi thực hiện xử lý dewow và background
Nhận xét: Ảnh sau khi được thực hiện xử lý dewow đã xĩa bỏ được các thành phần tần số thấp gây mờ hình ảnh, làm cho ảnh được rõ ràng hơn. Ngồi ra, ảnh cịn được loại bỏ background làm nổi bật được các phản xạ chính, loại bỏ các
Phương Pháp Xử Lý Tín Hiệu GPR
đường băng ngang trong hình ảnh. Bước loại bỏ background là bước xử lý khá quan trọng vì nĩ làm rõ được các tín hiệu, loại bỏ các nền tín hiệu làm mờ tín hiệu chính.