一种海杂波图像下基于最小区间思想的海浪主波周期反演方法技术

本发明专利技术属于海杂波图像下海浪参数分析技术领域，具体涉及一种海杂波图像下基于最小区间思想的海浪主波周期反演方法。本发明专利技术包括：基于雷达采集32幅空间域的连续海杂波图像，选取分析区域构成子图像序列；对子图像序列进行3维傅里叶变换得到三维图像谱；根据色散关系构造带通滤波器，滤除三维波数频率图像谱中的非海浪信号，并积分获得二维海浪图像谱；利用调制传递函数，计算二维海浪波数谱：计算二维频率方向谱和一维频率谱；计算包含海浪一维频率谱总体能量的80％的最小频率估计区间；计算主波频率；计算主波周期。发明专利技术克服了现有主波周期反演算法当海浪一维频率谱为非单峰、不平滑时对频率区间估计不准确的不足。

【技术实现步骤摘要】
一种海杂波图像下基于最小区间思想的海浪主波周期反演方法
本专利技术属于海杂波图像下海浪参数分析
，具体涉及一种海杂波图像下基于最小区间思想的海浪主波周期反演方法。
技术介绍
海浪是最为常见的海洋波动现象，它是海洋环境中影响最大且最复杂的因素之一，因此对海浪的观测研究十分重要，特别是在海洋军事技术和海上航行安全等领域。随着雷达技术的发展，特别是航海雷达技术的进步为观测海浪提供了重要的工具。利用航海雷达采集的海杂波信号反演海浪参数时，需要解决两个关键问题：一是要获得海浪谱，二是利用统计公式计算相应的海浪参数。对于海浪来说，其自身一个明显的特征就是服从色散关系方程，因此，可以利用带通滤波器将符合色散关系的区域提取出来，从而得到相应的海浪谱。首先，基于连续采集的32幅海杂波图像选取待处理的数据框区域，并进行三维傅立叶变换获得三维图像谱F(3)(kx,ky,ω)。其次，基于海浪信号服从色散关系方程的特征，设计带通滤波器获得三维海浪图像谱，并积分获得二维海浪图像谱F(2)(kx,ky)。但，这并非是海浪谱，从雷达图像谱到海浪谱的转换关系是非常关键的，直接影响到海浪参数反演的精度，这个转换关本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种海杂波图像下基于最小区间思想的海浪主波周期反演方法，其特征在于：(1)基于雷达采集32幅空间域的连续海杂波图像，选取分析区域构成子图像序列；(2)对子图像序列进行3维傅里叶变换得到三维图像谱F(3)(kx,ky,ω)；(3)根据色散关系构造带通滤波器，滤除三维波数频率图像谱中的非海浪信号，并积分获得二维海浪图像谱F(2)(kx,ky)；(4)利用调制传递函数|M(k)|2，计算二维海浪波数谱：E(2)(kx,ky)＝|M(k)|2F(2)(kx,ky)；(5)计算二维频率方向谱和一维频率谱：E(f,θ)=k2π∂k∂ωE(2...

【技术特征摘要】
1.一种海杂波图像下基于最小区间思想的海浪主波周期反演方法，其特征在于：(1)基于雷达采集32幅空间域的连续海杂波图像，选取分析区域构成子图像序列；(2)对子图像序列进行3维傅里叶变换得到三维图像谱F(3)(kx,ky,ω)；其中，ω是角频率，表示二维波数向量，kx、ky分别是波数向量在x,y方向上的分量,t是时间坐标；(3)根据色散关系构造带通滤波器，滤除三维图像谱中的非海浪信号，并积分获得二维海浪图像谱F(2)(kx,ky)；滤波器为：其中其中，Δω为频率分辨率，Δk为波数分辨率，当Bn为负值时，令Bn＝0，最大流速为Umax；二维图像谱F(2)(...

【专利技术属性】
技术研发人员：王淑娟，沈继红，霍俊男，戴运桃，卢志忠，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23