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专利号: 2017105703134
申请人: 南京信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种消除降雨对X波段雷达观测海浪的影响的方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤1:选取受降雨影响的X波段雷达图像序列I(r,θ,t),对该雷达图像序列作经验正交函数分解,利用第一主模态重构波浪场Ir(r,θ),其中,I(r,θ,t)是雷达图像的强度值,r为图像中的点到雷达的距离,θ是方位角,t为采集数据的时间;

步骤2:对重构波浪场的一条径向廓线Ir(r,θ0)作复数连续小波变换,得到复数小波系数C(a,b),其中θ0为选取的径向方向,a和b为小波变换的尺度参数和平移参数;

步骤3:对复小波系数的模|C(a,b)|沿平移参数b积分,

根据方程(1)找到最大模对应的尺度参数am,其中|·|表示模,b1和b2是最小和最大平移参数;

步骤4:找出复小波系数的辐角arg(C(am,b))的极大值,其极值点ri就是径向廓线Ir(r,θ0)的极大值点,其中,arg(·)表示辐角,n是极大值的数量,i=1,2,…,n;

步骤5:对于相邻的两个极大值点之间的径向廓线,用以下函数进行拟合:其中,ri≤r≤ri+1,i=1,2,…,n-1;ai、bi和ci是待定系数,可以用最小二乘法得到;m是正整数,一般可以取为2;根据方程(2),确定该区间的极小值点rj,其中ri≤rj≤ri+1;

步骤6:从原始雷达图像中选取方位角θ0方向的径向强度I(r,θ0),运用步骤2~步骤4中的方法找出其极大值I(rk,θ0),即雷达图像中的波峰位置,其中rk是极大值的位置,利用线性插值将其转换到区间ri≤rk≤ri+1;

步骤7:对于相邻两个极大值之间的区域,将步骤5确定的极小值处的回波强度置为1,即:I(rj,θ0)=1,则该区间内共有两个极大值和一个极小值;用正弦函数拟合极大值ri和极小值rj之间的区域ri≤r≤rj,I'(r,θ0)=a'sin(b'r+c')+d',          (3)其中,ri≤r≤rj,i=1,2,…,n-1,各系数分别为:

d'=a'+1;

对于极小值rj和极大值ri+1之间的区域rj≤r≤ri+1,其中i=1,2,…,n-1,同样用方程(3)拟合,得到该区间的强度值I'(r,θ0);重复该步骤得到径向θ0的所有回波强度值,即校正降雨影响后的回波强度;

步骤8:对于不同的径向θ,重复步骤2~步骤7,可以得到消除降雨影响后的海面回波图像I'(r,θ)。

2.根据权利要求1所述的一种消除降雨对X波段雷达观测海浪的影响的方法,其特征在于:步骤2所述的复数连续小波变换中,小波母函数为复高斯小波函数:其中,x是自变量,e是指数,i是虚数单位,c为使方程(4)满足归一化条件的常数。