【技术实现步骤摘要】
一种基于二阶峰的高频地波雷达浪场反演方法
本专利技术涉及雷达信号处理
，具体涉及一种基于二阶峰的高频地波雷达浪场反演方法。
技术介绍
我国是一个拥有广阔海岸线的国家，海洋一方面为人们提供了丰富的资源，同时，海洋也会在恶劣的气候条件下，给人们的生命财产带来巨大的威胁。因此，无论是海洋资源的开发还是海洋灾害的预防，甚至国家海洋权益的维护，都需要对海洋的状态进行精细地测量。我国要加快建设海洋强国，并且重申了可持续发展的重要性，足以看出我国在海洋权益维护、海洋资源利用以及海洋环境保护等方面的重视程度。因此，用于海洋状态监测的先进设备是我们需要深入研发和推广的，这是建设海洋强国和海洋的可持续发展的主要依靠。而高频地波雷达作为一种有效的海洋状态监测工具，在新时代，应该更加受到重视。高频地波雷达利用布拉格散射效应，能够接收到携带海洋信息的大量回波，其中包括处于正负布拉格频率的两对尖峰以及周围的连续谱。两对尖峰是雷达进行海流海洋的主要依靠，而周围的连续谱往往更受海洋研究者的关系。已经被证实的是，采用连续的二阶谱的积分和一阶峰的积分比，能够实现有效波高的测量，还方法已经被认可...
【技术保护点】
1.一种基于二阶峰的高频地波雷达浪场反演方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：根据雷达回波划分出二阶峰区域；步骤2：计算二阶峰区域的功率和二阶峰区域的到达角；步骤3：通过基准浮标波高，结合二阶峰区域的功率，建立基准浮标位置的功率‑波高模型；步骤4：根据衰减模型和风向因子模型，结合基准浮标位置的功率‑波高模型，对不同距离和不同方位的功率‑波高模型进行校正，得到不同距离、不同方位的功率‑波高模型；将二阶峰区域的功率和二阶峰区域的到达角带入到对应的功率‑波高模型中，得到不同距离、不同方位的波高，即浪场。
【技术特征摘要】
1.一种基于二阶峰的高频地波雷达浪场反演方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：根据雷达回波划分出二阶峰区域；步骤2：计算二阶峰区域的功率和二阶峰区域的到达角；步骤3：通过基准浮标波高，结合二阶峰区域的功率，建立基准浮标位置的功率-波高模型；步骤4：根据衰减模型和风向因子模型，结合基准浮标位置的功率-波高模型，对不同距离和不同方位的功率-波高模型进行校正，得到不同距离、不同方位的功率-波高模型；将二阶峰区域的功率和二阶峰区域的到达角带入到对应的功率-波高模型中，得到不同距离、不同方位的波高，即浪场。2.根据权利要求1所述的基于二阶峰的高频地波雷达浪场反演方法，其特征在于：步骤1所述的二阶峰区域划分方法采用搜索法：雷达回波是指时域的回波信号做两次快速傅里叶变换得到回波多普勒谱，定义为pn，其中n∈[1,N]，N为多普勒频率的点数，归一化是指对于所有雷达回波多普勒频率进行归一化，即除以布拉格频率：其中，为第n点的归一化多普勒频率，fn为第n点的多普勒频率，为布拉格频率，该频率大小由雷达工作频率决定；将归一化多普勒频率f*∈[f1,fN]的位置作为基准点，在回波多普勒谱pn，n∈[1,N]中向左搜索，功率大小低于雷达噪声功率门限(NOISE+5)的位置fL作为一阶谱的左边界，根据归一化频率向右搜索，功率大小低于(NOISE+5)的位置fH作为一阶谱的右边界；其中(NOISE+5)为雷达噪声功率门限，所得的[fL,fH]为即为二阶峰区域，对应的多普勒谱为[PL,PH]；其中，雷达噪声功率为：其中，NOISE即为雷达噪声功率，pi和pj为雷达回波多普勒谱，K为计算雷达噪声功率点数，M是雷达回波多普勒谱的点数。3.根据权利要求1所述的基于二阶峰的高频地波雷达浪场反演方法，其特征在于：步骤2所述的二阶峰区域功率计算方法，是直接对回波多普勒谱取对数得到：P*n＝10*logpn其中，P*n为取对数的回波多普勒谱；步骤1划分得到的二阶峰区域[fL,fH]对应的对数形式的二阶峰区域功率为[P*L,P*H]；计算二阶峰区域到达角为：将步骤1所述二阶峰区域[fL,fH]对应的回波多普勒谱[pL,pH]输入到MUSIC估计器中，输出的MUSIC谱通过谱峰搜索方法得到谱最大值对应的方向DOAk即为回波多普勒谱pk的到达角方向，二阶峰区域到达角为[DOAL,DOAH]。4.根据权利要求1所述的基于二阶峰的高频地波雷达浪场反演方法，其特征在于：步骤3所述的根据浮标数据计算功率-波高模型，是通过最小二乘拟合实现：P*＝a×log(H+b)+c，其中，P*为步骤2所述的二阶峰区域功率[P...
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