基于自适应噪声抑制的声光雷达测风数据校正系统技术方案

技术编号:46591903 阅读:1 留言:0更新日期:2025-10-10 21:25
本发明专利技术公开了基于自适应噪声抑制的声光雷达测风数据校正系统,涉及数据校正技术领域,通过动态调整模块将环境参数与声光雷达系统参数结合动态调整信噪比阈值,回波信号质量分析模块将频谱特征数据以及动态调整后的信噪比阈值输入回波质量模型,判定当前回波信号是否有效,若无效,则采取空间平滑插值法进行插值,若有效,则提取回波信号的主频并计算多普勒频移,根据探测角度与布设方向,推算径向风速并反演三维风速矢量并做物理一致性修正。该校正系统通过引入动态调整模块,将实时环境参数与系统运行参数结合,动态调整判断所需的信噪比阈值,从而使得判断依据能够随测量环境智能自适应,显著提高了回波信号质量判定的准确性和鲁棒性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数据校正,具体涉及基于自适应噪声抑制的声光雷达测风数据校正系统


技术介绍

1、随着大气科学、风能开发和航空航天等领域的快速发展,对于高精度、高时空分辨率的风场探测手段需求日益增长,声光雷达(sodar、lidar等)作为一种非接触式、远程探测风速和风向的先进手段,具有部署灵活、观测精度高等优点,已广泛应用于风电场选址、城市气象监测、边界层研究等场景中;

2、然而,在实际应用过程中,由于环境背景噪声、电磁干扰、地面反射及多路径效应等多种因素的影响,声光雷达采集的原始数据往往掺杂大量噪声,这些噪声不仅降低了测风精度,甚至可能造成关键风场特征的遗漏或误判,影响测风结果的可信度,传统的数据滤波与去噪方法存在适应性差、处理效率低、对异常值识别能力不足等问题,难以应对复杂环境下多源噪声叠加的挑战。

3、现有技术存在以下缺陷:

4、在传统声光雷达测风技术中,系统往往采用预设的固定信噪比阈值来判断回波信号是否有效。然而,由于测量环境的动态性,如气象条件、地形结构、背景噪声水平等因素频繁变化,固定阈值很难准确适应各类实际场本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于自适应噪声抑制的声光雷达测风数据校正系统,其特征在于:包括采集模块、动态调整模块、回波信号质量分析模块、插值模块以及风速分析模块;

2.根据权利要求1所述的基于自适应噪声抑制的声光雷达测风数据校正系统,其特征在于:所述回波信号质量分析模块获取频谱特征数据和动态调整后的信噪比阈值;

3.根据权利要求2所述的基于自适应噪声抑制的声光雷达测风数据校正系统,其特征在于:所述风速分析模块计算多普勒频移:Δf=fpeak-f0,其中,Δf为多普勒频移,fpcak为当前测点主频,f0为声光雷达发射频率;

4.根据权利要求3所述的基于自适应噪声抑制的声光雷达测...

【技术特征摘要】

1.基于自适应噪声抑制的声光雷达测风数据校正系统,其特征在于:包括采集模块、动态调整模块、回波信号质量分析模块、插值模块以及风速分析模块;

2.根据权利要求1所述的基于自适应噪声抑制的声光雷达测风数据校正系统,其特征在于:所述回波信号质量分析模块获取频谱特征数据和动态调整后的信噪比阈值;

3.根据权利要求2所述的基于自适应噪声抑制的声光雷达测风数据校正系统,其特征在于:所述风速分析模块计算多普勒频移:δf=fpeak-f0,其中,δf为多普勒频移,fpcak为当前测点主频,f0为声光雷达发射频率;

4.根据权利要求3所述的基于自适应噪声抑制的声光雷达测风数据校正系统,其特征在于:所述插值模块确定当前无效测点在探测网格中的空间位置,从当前测点空间邻域内筛选出若干个具有有效回波信号的测点;

5.根据权利要求4所述的基于自适应噪声抑制的声光雷达测风数据校正系统,其特征在于:信噪比snrinst计算公式为:其中,ppeak是频谱中主频对应的功率密度峰值,pnoise是主频两侧一段频域区间内平均功率的代表值。

6.根据权利要求5所述的基于自适...

【专利技术属性】
技术研发人员:高阳谷彩连钟丹田高兢许傲然王黎明齐志华李向洋杨永峰陈晨柳欣彤
申请(专利权)人:沈阳工程学院
类型:发明
国别省市:

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