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本发明公开了一种高效激光雷达回波信号去噪方法，将激光雷达回波信号作经验模态分解，得到有限个本征模态函数和残差；将本征模态函数由低阶到高阶依次去除，按顺序将每个剩余分量对应的相关系数与设定的阈值依次进行比较，当某个相关系数开始小于设定的阈值时，确定该相关系数对应的剩余分量中的本征模态函数为低频本征模态函数分量，而剩余分量之前的本征模态函数分量为高频本征模态函数分量；对于高频本征模态函数分量，采用软阈值处理方法对其进行去噪；对于低频本征模态函数分量，采用粗糙惩罚平滑模型进行处理；将处理后的本征模态函数分量与残差进行重构。本发明对于高、低频两个函数组分别进行处理，提高激光雷达回波信号的去噪性能。