動態(tài)環(huán)境下X波段航海雷達海浪參數反演研究.pdf

1、海浪是一種十分復雜的自然現象，研究海浪的物理信息對海洋工程建設與發(fā)展、海洋能源探索與挖掘、交通運輸、海洋捕撈等都具有重大的意義。對于海浪的監(jiān)測起源于20世紀50年代初，而近20年里基于X波段雷達圖像的海洋參數反演研究備受矚目。在平臺處于靜態(tài)環(huán)境下監(jiān)測海浪已經取得顯著成效的同時，如何處理動態(tài)環(huán)境帶來的新問題，成為本文的重要研究方向。
　　本文以在研項目為依托，對由于船速過大導致多普勒頻移、色散關系濾波器帶通不合適、頻率混疊等問題展開

2、進一步分析，并提出解決方案。
　　首先，雷達平臺運動時，增強了多普勒效應，多普勒效應令海浪功率譜發(fā)生頻移。此時現有的基于色散關系的帶通濾波器會保留幾乎全部的圖像譜能量，無法起到濾波效果。本文針對這一問題，構造一種新的帶通濾波器，該濾波器與傳統濾波器具有相同的時間復雜度；通過實驗證明該濾波器不僅在動態(tài)環(huán)境下可以保留海浪的主要能量，在岸基實驗下同樣可以濾除更多的非海浪噪聲。反演結果滿足精度要求，且與WAMOS、WAVEX測量結果相近。

3、
　　其次，本文實驗中所用雷達轉速不能滿足動態(tài)環(huán)境下的反演要求，導致信號在時間域欠采樣的產生，從而發(fā)生頻譜混疊現象。本文利用雷達海上試驗參數分析混疊的產生機理，并計算出發(fā)生混疊的海浪參數與采樣頻率之間的關系和導致混疊現象發(fā)生的雷達平臺相對于海浪的最小速度。隨后，找到海浪頻率譜的混疊方式，并借助傅里葉變換性質重構原始色散關系曲面。
　　導航雷達反演的海面信噪比與有效波高真值的數據量分布不均勻會導致波高的擬合系數不準確，這是一直