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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及卫星微波海洋遥感,具体涉及一种一维及二维综合孔径辐射计的射频干扰数据融合方法。
技术介绍
1、海洋盐度探测技术是通过探测海洋盐度辐射亮温,反演获得海洋盐度的一项技术。海水盐度探测的最佳频段是l频段。由于l频段波长相对较长,要实现高精度、高空间分辨率探测海水盐度辐射亮温,综合孔径辐射计体制是首选,综合孔径辐射计通常分为一维综合孔径辐射计和二维综合孔径辐射计。
2、射频干扰(rfi)是地面人为产生的射频干扰信号,在以国际上首颗搭载二维综合孔径辐射计(maris)为代表smos卫星开展海洋盐度探测过程中,发现rfi是主要误差来源,由此引发世界各国学者围绕二维综合孔径辐射计体制的数据开展了rfi的深入研究和应用,研究和应用的方向包括rfi检测、rfi定位和rfi抑制。由于rfi的信号类型、能量强度和空间位置分布复杂,导致rfi检测、rfi定位和rfi抑制效果长期以来一直无法满足各类误差要求。
3、针对相同天线口径条件下二维综合孔径辐射计探测精度低和一维综合孔径辐射计空间分辨率低的缺陷和不足,需要采用一维综合孔径辐射计和二维综合孔径辐射计联合探测,两种体制综合孔径辐射计互相弥补不足,由此实现了高精度、高分辨率的海洋盐度探测。通过一维综合孔径辐射计和二维综合孔径辐射计联合探测融合数据处理,提升rfi检测精度、rfi定位精度,降低rfi的抑制残差能力。
技术实现思路
1、有鉴于此,本专利技术提供了一种一维及二维综合孔径辐射计的射频干扰数据融合方法,能够改进现
2、为了解决上述技术问题,本专利技术是这样实现的。
3、一种一维及二维综合孔径辐射计的射频干扰数据的融合方法,所述方法包括如下步骤:
4、步骤s1:卫星同时搭载一维综合孔径辐射计及二维综合孔径辐射计,对同一区域进行测量;获取一维综合孔径辐射计的测量数据,确定各射频干扰(rfi)源的第一参数;获取二维综合孔径辐射计的测量数据,确定各射频干扰(rfi)源的第二参数;
5、步骤s2:基于所述第一参数及所述第二参数,构建一维及二维综合孔径辐射计融合处理模型,所述一维及二维综合孔径辐射计融合处理模型包括多个目标函数;确定对应于全部射频干扰源的第三参数,形成一维及二维综合孔径辐射计的射频干扰数据的融合数据;
6、步骤s3:比较测量数据与所述融合数据的性能。
7、优选地,所述步骤s1,获取一维综合孔径辐射计的测量数据,确定各射频干扰(rfi)源的第一参数,包括:
8、步骤s111:获取一维综合孔径辐射计的测量数据,形成n组数据;
9、步骤s112:确定各射频干扰(rfi)源的第一参数,所述第一参数包括各射频干扰源的第一检测位置、第一能量强度数据,其中,每个射频干扰源具有n组第一参数,第k个射频干扰源的第i组第一参数中,第一检测位置为为在一维综合孔径辐射计视场中第k个射频干扰源的第i组数据ξ维的值,为在一维综合孔径辐射计视场中第k个射频干扰源的第i组数据η维的值,第一能量强度数据为为在一维综合孔径辐射计视场中第k个射频干扰源的第i组能量强度数据,所述第一能量强度数据用于表征所述射频干扰源的能量强度。
10、优选地,所述步骤s1,获取二维综合孔径辐射计的测量数据,确定各射频干扰(rfi)源的第二参数,包括:
11、步骤s121:获取二维综合孔径辐射计的测量数据,形成n组数据;
12、步骤s122:确定各射频干扰(rfi)源的第二参数,所述第二参数包括各射频干扰源的第二检测位置、第二能量强度数据,其中,每个射频干扰源具有n组第二参数,第k个射频干扰源的第i组第二参数中,第二检测位置为为在二维综合孔径辐射计视场中第k个射频干扰源的第i组数据ξ维的值,为在二维综合孔径辐射计视场中第k个射频干扰源的第i组数据η维的值,为在二维综合孔径辐射计视场中第k个射频干扰源的第i组能量强度数据,所述第二能量强度数据用于表征所述射频干扰源的能量强度。
13、优选地,所述步骤s2,其中,所述一维及二维综合孔径辐射计融合处理模型包括融合处理位置目标函数、融合处理能量强度目标函数;所述融合处理位置目标函数包括融合处理ξ维目标函数和融合处理η维目标函数;
14、所述融合处理ξ维目标函数为
15、所述融合处理ξ维目标函数取最小值时所对应的参数ξ即为rfi源在ξ维上位置的最优估计值,分别为一维综合孔径辐射计与二维综合孔径辐射计ξ维测量数据的方差,n为数据组数;
16、所述融合处理η维目标函数为
17、所述融合处理η维目标函数取最小值时所对应的参数η即为rfi源在η维上位置的最优估计值,为二维综合孔径辐射计对rfi源在η维上第k个rfi源的位置的测量数据,为二维综合孔径辐射计的测量数据的方差;
18、所述融合处理能量强度目标函数如下所示:
19、
20、其中,对每个射频干扰源,基于其对应的n组第一参数及n组第二参数计算所述融合处理能量强度目标函数的函数值,在所述融合处理能量强度目标函数取最小值时所对应的参数t即为该射频干扰源的能量强度的最优估计值;分别为一维综合孔径辐射计、二维综合孔径辐射计对射频干扰源关于能量强度的测量数据,分别为一维综合孔径辐射计、二维综合孔径辐射计对射频干扰源关于能量强度的测量数据的方差;
21、所述确定对应于全部射频干扰源的第三参数,形成一维及二维综合孔径辐射计的射频干扰数据的融合数据,包括:
22、基于各个射频干扰源的位置的最优估计值、能量强度的最优估计值,确定对应于全部射频干扰源的第三参数,所述第三参数包括融合数据第一最优点ξopt、第二最优点ηopt以及第三最优点topt;
23、
24、
25、其中,为在一维综合孔径辐射计视场中第k个射频干扰源的第i组数据ξ维的值,为在一维综合孔径辐射计视场中第k个射频干扰源的第i组数据η维的值,为在一维综合孔径辐射计视场中第k个射频干扰源的第i组能量强度数据,为在二维综合孔径辐射计视场中第k个射频干扰源的第i组数据ξ维的值,为在二维综合孔径辐射计视场中第k个射频干扰源的第i组数据η维的值,为在二维综合孔径辐射计视场中第k个射频干扰源的第i组能量强度数据,分别为一维综合孔径辐射计与二维综合孔径辐射计ξ维测量数据的方差,为二维综合孔径辐射计η维测量数据的方差,分别为一维综合孔径辐射计、二维综合孔径辐射计对射频干扰源关于能量强度的测量数据方差。
26、优选地,所述步骤s3:比较测量数据与所述融合数据的性能,包括,计算第一均方根误差、第二均方根误差、第三均方根误差中的一个或多个,其中,
27、所述第一均方根误差t_rmse:
28、
29、其中,n代表测量数据总数,为基于第i组数据检测的射频干扰源的能量强本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种一维及二维综合孔径辐射计的射频干扰数据融合方法,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤S1,获取一维综合孔径辐射计的测量数据,确定各射频干扰(RFI)源的第一参数,包括:
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤S1,获取二维综合孔径辐射计的测量数据,确定各射频干扰(RFI)源的第二参数,包括:
4.如权利要求1-3中任一项所述的方法,其特征在于,所述步骤S2,其中,所述一维及二维综合孔径辐射计融合处理模型包括融合处理位置目标函数、融合处理能量强度目标函数;所述融合处理位置目标函数包括融合处理ξ维目标函数和融合处理η维目标函数;
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述步骤S3:比较测量数据与所述融合数据的性能,包括,计算第一均方根误差、第二均方根误差、第三均方根误差中的一个或多个,其中,
6.一种一维及二维综合孔径辐射计的射频干扰数据融合装置,其特征在于,包括:
7.一种计算机可读存储介质,所述存储介质中存储有多条指令;所述多条指令,用于由处理器加载并执行如
8.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备,包括:
...【技术特征摘要】
1.一种一维及二维综合孔径辐射计的射频干扰数据融合方法,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤s1,获取一维综合孔径辐射计的测量数据,确定各射频干扰(rfi)源的第一参数,包括:
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤s1,获取二维综合孔径辐射计的测量数据,确定各射频干扰(rfi)源的第二参数,包括:
4.如权利要求1-3中任一项所述的方法,其特征在于,所述步骤s2,其中,所述一维及二维综合孔径辐射计融合处理模型包括融合处理位置目标函数、融合处理能量强度目标函数;所...
【专利技术属性】
技术研发人员:张利强,靳榕,张庆君,李青侠,王睿,张欢,
申请(专利权)人:中国空间技术研究院,
类型:发明
国别省市:
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