双极化气象雷达的自适应谱极化滤波方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了双极化气象雷达的自适应谱极化滤波方法及装置，包括根据降雨目标和非降雨目标的谱极化参量在统计特性上的差异，利用JS散度确定谱极化滤波的滤波阈值；获取原始雷达回收数据其谱极化参量的距离

【技术实现步骤摘要】
双极化气象雷达的自适应谱极化滤波方法及装置


[0001]本专利技术涉及雷达信号处理
，更具体地，涉及一种双极化气象雷达的自适应谱极化滤波方法及装置。

技术介绍

[0002]气象雷达可实现对大气高时空分辨率的观测，是大气观测必不可少的工具。但是由于雷达的工作环境较为复杂，雷达数据经常受到杂波的影响，例如地杂波、海杂波、生物回波等。这些杂波会严重影响气象目标反射率、多普勒速度和极化参量的测量与估计，进而影响大气微物理研究和降雨量估计。
[0003]国内外学者提出了多种杂波抑制方法来解决气象雷达杂波干扰问题。例如，J.Yin等人提出移动谱去极化比(Moving spectral Depolarization Ratio,MsDR)滤波器，利用谱极化滤波技术来解决无交叉极化测量能力的双极化雷达的杂波抑制问题。
[0004]谱极化滤波技术利用降雨目标和非降雨目标的谱极化特性在RD(Range Doppler，距离
‑
多普勒，缩写：RD)图上的连通特性差异，在尽可能多地保留降雨目标的同时滤除非降雨目标。谱极化滤波技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.双极化气象雷达的自适应谱极化滤波方法，其特征在于，包括：根据降雨目标和非降雨目标的谱极化参量在统计特性上的差异，利用JS散度确定谱极化滤波的滤波阈值；获取原始雷达回收数据其谱极化参量的距离
‑
多普勒图像，并利用所述滤波阈值对谱极化参量滤波，得到距离
‑
多普勒二值掩模图像；基于距离
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多普勒二值掩模图像进行杂波滤除和降雨目标识别。2.根据权利要求1所述的双极化气象雷达的自适应谱极化滤波方法，其特征在于，确定谱极化滤波的滤波阈值的方法，包括：收集多组无降雨情况下的雷达回波数据；计算多组无降雨情况下的雷达回波数据中不同方位角上谱极化参量的平均概率分布；基于所述平均概率分布，并利用JS散度确定在不同方位角上谱极化滤波的阈值。3.根据权利要求2所述的双极化气象雷达的自适应谱极化滤波方法，其特征在于，设为计算得到的多组无降雨情况下的雷达回波数据中方位角α上谱极化参量的平均概率分布，基于并利用JS散度确定在方位角α上谱极化滤波的阈值的方法，包括：(1)，确定在方位角α上谱极化滤波阈值搜索范围[T
min
,T
max
]以及步进值ΔT；(2)，对于谱极化滤波阈值搜索范围内的各谱极化滤波阈值T，基于P
cla
(X,α)以及JS散度，求解在方位角α上非降雨目标与无降雨目标情况下谱极化参量X分布之间的JS散度JS
N
(T)和在方位角α上降雨目标与无降雨目标情况下谱极化参量X分布之间的JS散度JS
P
(T)，并基于JS
N
(T)和JS
P
(T)计算得到JS
D
(T)；(3)，对JS
D
(T)求导，如果在所述谱极化滤波阈值搜索范围内存在一个阈值T使得JS'
D
(T)＝0，那么此阈值即为方位角α上谱极化滤波的最优的阈值T
opt
；如果不存在使得JS'
D
(T)＝0的阈值，即在此方位角α中没有降雨目标，取JS
D
(T)的最大值所对应的阈值T为方位角α上谱极化滤波的最优的阈值T
opt
。4.根据权利要求3所述的双极化气象雷达的自适应谱极化滤波方法，其特征在于，JS
N
(T)、JS
P
(T)和JS
D
(T)的计算公式分别为：(T)的计算公式分别为：JS
D
(T)＝JS
P
(T)
‑
JS
N
(T)其中，mask(X,α)＝0表示在方位角α上的非降雨目...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷加鹏，安孟昀，黄建开，李健兵，庞晨，李永祯，王雪松，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
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