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一种基于UNet的PPI雷达回波智能滤波方法技术

技术编号:44930192 阅读:37 留言:0更新日期:2025-04-08 19:11
本发明专利技术公开了一种基于UNet的PPI雷达回波智能滤波方法,包括以下步骤:基于多重阈值滤波和腐蚀膨胀等形态学处理方法生成毫米波云雷达观测数据的标签,以构建高质量的雷达回波分类数据集;依据地物杂波的统计特征,从原始观测数据中提取出多个特征参量,作为原始数据集的补充;将这些特征参量与观测数据拼接后输入到基于UNet的深度网络中进行模型训练,最终得到雷达回波滤波模型;本发明专利技术在多个评估指标下均优于传统UNet网络,能高效、准确识别雷达数据中的气象回波和地物杂波。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ppi雷达回波数据滤波,具体涉及一种基于unet的ppi雷达回波智能滤波方法。


技术介绍

1、毫米波云雷达是一种地基主动式遥感设备,能够通过云滴等气象粒子群对雷达发射的毫米波段电磁波产生的后向散射效应,为大气探测业务提供气象目标的回波强度、垂直速度、速度谱宽等气象产品。ppi(plan position indicator,平面位置显示)作为一种雷达扫描方式,通过水平旋转生成平面扫描结果,能实时获取不同方位的回波数据。

2、然而,雷达探测范围内,地物、虫鸟等非气象目标同样会产生回波信号,这些杂波干扰了雷达回波的正常探测,严重降低了雷达回波数据的质量和有效性,对气象研究的准确性和可靠性产生了显著影响。因此,设计有效的算法以滤除雷达回波中的非气象回波成为亟待解决的问题。

3、传统的ppi雷达回波处理技术主要基于功率谱分析、模糊逻辑以及水平和垂直反射率因子结构等方法来对雷达回波信号进行分类。这些方法在复杂环境下的识别能力有限,且处理速度缓慢。在动态变化的环境因素影响下,往往难以高效且准确地进行分类。因此,如何在高干扰环境中提本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于UNet的PPI雷达回波智能滤波方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于UNet的PPI雷达回波智能滤波方法,其特征在于,步骤S1包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的一种基于UNet的PPI雷达回波智能滤波方法,其特征在于,步骤S11具体如下:

4.根据权利要求2所述的一种基于UNet的PPI雷达回波智能滤波方法,其特征在于,步骤S12具体如下:利用腐蚀操作缩小目标区域边界,去除局部小范围噪点;利用膨胀操作对腐蚀后的目标边缘区域进行修复,恢复丢失的目标部分。

5.根据权利要求1所述的一种基于UNet的PPI...

【技术特征摘要】

1.一种基于unet的ppi雷达回波智能滤波方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于unet的ppi雷达回波智能滤波方法,其特征在于,步骤s1包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的一种基于unet的ppi雷达回波智能滤波方法,其特征在于,步骤s11具体如下:

4.根据权利要求2所述的一种基于unet的ppi雷达回波智能滤波方法,其特征在于,步骤s12具体如下:利用腐蚀操作缩小目标区域边界,去除局部小范围噪点;利用膨胀操作对腐蚀后的目标边缘区域进行修复,恢复丢失的目标部分。

5.根据权利要求1所述的一种基于unet的ppi雷达回波智能滤波方法,其特征在于,步骤s2具体如下:采用了加入残差连接和注意力机制的编码器-解码器架构,包括:将原始雷达特征与二次提取后的高阶特征在通道维度堆叠,并将堆叠后的特征输入到编码器进行数据处理;编码器部分通过三层残差卷积块、空间注意力块和池化层来实现对特征的逐步提取和变换,每个残差卷积块由2个卷积层、2个批量归一化层和1个激活层的残差连接组成;解码器部分包...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵阳袁慧玲毕振凯马冠龙范禹韬张子逸黄浩
申请(专利权)人:南京大学
类型:发明
国别省市:

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