原始 A-scan 应该围绕零线上下振动，实际却经常整体偏到一边，像秤没归零。Dewow 就是先把秤拨回零。

为什么会偏

波形整体偏移主要来自：

  • 发射天线直接窜到接收天线的耦合信号；
  • 接收机电路的直流偏置和缓慢漂移；
  • 地面耦合条件随推车过程缓慢变化；
  • 低频电磁干扰。

这些成分变化很慢，频率集中在零频和极低频，把真实信号的基线顶歪了。

用滑动平均估计漂移

有用反射信号围绕天线中心频率快速振动，正半周和负半周大致抵消。取一个足够长的窗口做滑动平均：

  • 快速振动部分一正一负，平均下来接近 0；
  • 缓慢漂移在窗口里几乎是常数，平均后保留下来。

这个滑动平均就是漂移的估计，把它减掉，漂移就去掉了。

公式：

$$\hat d[n]=\frac{1}{W}\sum_{k=-W/2}^{W/2}x[n+k], \qquad \hat s[n]=x[n]-\hat d[n]$$

$x$ 是原信号，$\hat d$ 是估计漂移，$\hat s$ 是输出，$W$ 是窗长，取奇数。

写成 FIR 滤波器，所有抽头之和为 0，意味着直流增益正好是 0——这就是去直流的数学依据。截止频率的经验公式：

$$f_{-3\text{dB}}\approx\frac{0.75}{W\cdot dt}$$

一个具体例子

一道前 7 个样点：基线从 100 缓慢升到 106，叠加 ±5 的振动。

原始 x:  105   96  107   98  109  100  111

用 W=3 滑动平均再相减，基线漂移没了，输出变成围绕 0 的 ±6.7 振动。这就是 Dewow 一行减法干的事。

窗长怎么选

窗长决定高通截止频率。高频天线用小窗，低频天线用大窗——低频天线有用信号本身频率低，窗太小会误伤。

怎么知道做对了？处理后单道 A-scan 基线回到 0 附近，振荡波形没被压瘪，就差不多了。

容易踩的坑

  • 窗太小：截止频率上移，开始削有用信号低频，深层大目标变弱。
  • 窗太大：漂移去不干净。
  • Dewow 近似保幅，定量分析可以接受。
  • 它改变了低频结构，做频谱分析时要记下参数。