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《哈尔滨工程大学》 2016年
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一种海杂波图像下基于最小区间思想的海浪主波周期反演方法

霍俊男  
【摘要】:海浪是海水的常规运动现象,它对海洋的各方面影响都是不容忽视的。目前,全球人类面临着严重的资源危机,大海成为争夺资源的新目标,而海上资源的开采、海上工程作业安全、海洋领土争端等都无法避开海浪的影响,因此海浪观测的研究重要性不言而喻。雷达技术的发展,特别是小型高效的船载雷达技术的进步使得海浪的观测研究进入了快速发展阶段。本文研究将涉及基于X-波段航海雷达的海浪参数反演关键技术,主要针对海浪主波周期的反演算法进行研究,提出一种基于最小区间思想的海浪主波能量提取方法。海浪主波频率的反演公式就是主波能量所在频率区间的频率加权均值,其倒数便是主波周期。因此,反演海浪主波周期就需要从一维海浪频率谱中提取主波频率区间,其中至少包含该频谱80%的能量。目前,关于这个频率区间的提取方法研究较少,工程上的近似算法又有失合理性,因此有必要提出一种理论依据强,且满足工程需要的算法。借鉴概率统计中区间估计的思想,本文认为利用主波频率区间的加权均值来估算主波频率,那么区间的长度就应越小越好,但这个主波频率区间中又必须至少包含海浪频谱80%的能量。基于这两点,本文提出基于最小区间思想的海浪主波频率区间提取方法。本文的工作主要包括两个方面:首先,针对单峰一维海浪频谱提出了主波频率区间的提出算法,并将问题转化为带约束的最小值优化问题进行数值求解。利用实测海杂波图像进行数值仿真实验,试验结果表明与现有算法相比本文提出算法更具有合理性。其次,针对双峰一维海浪频谱提出了主波频率区间的提出算法,并进一步通过数值试验验证了算法的合理性。文中的工作立足于工程实际需求,从问题的数学本质出发,提出了一种合理有效的主波频率区间提取算法,具有一定的理论和工程意义。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:P731.22

【参考文献】
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【共引文献】
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【二级参考文献】
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【相似文献】
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