本文選題：航海雷達(dá) + 海雜波圖像　； 參考：《哈爾濱工程大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：海浪是海水的常規(guī)運動現(xiàn)象,它對海洋的各方面影響都是不容忽視的。目前,全球人類面臨著嚴(yán)重的資源危機,大海成為爭奪資源的新目標(biāo),而海上資源的開采、海上工程作業(yè)安全、海洋領(lǐng)土爭端等都無法避開海浪的影響,因此海浪觀測的研究重要性不言而喻。雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展,特別是小型高效的船載雷達(dá)技術(shù)的進(jìn)步使得海浪的觀測研究進(jìn)入了快速發(fā)展階段。本文研究將涉及基于X-波段航海雷達(dá)的海浪參數(shù)反演關(guān)鍵技術(shù),主要針對海浪主波周期的反演算法進(jìn)行研究,提出一種基于最小區(qū)間思想的海浪主波能量提取方法。海浪主波頻率的反演公式就是主波能量所在頻率區(qū)間的頻率加權(quán)均值,其倒數(shù)便是主波周期。因此,反演海浪主波周期就需要從一維海浪頻率譜中提取主波頻率區(qū)間,其中至少包含該頻譜80%的能量。目前,關(guān)于這個頻率區(qū)間的提取方法研究較少,工程上的近似算法又有失合理性,因此有必要提出一種理論依據(jù)強,且滿足工程需要的算法。借鑒概率統(tǒng)計中區(qū)間估計的思想,本文認(rèn)為利用主波頻率區(qū)間的加權(quán)均值來估算主波頻率,那么區(qū)間的長度就應(yīng)越小越好,但這個主波頻率區(qū)間中又必須至少包含海浪頻譜80%的能量�；谶@兩點,本文提出基于最小區(qū)間思想的海浪主波頻率區(qū)間提取方法。本文的工作主要包括兩個方面:首先,針對單峰一維海浪頻譜提出了主波頻率區(qū)間的提出算法,并將問題轉(zhuǎn)化為帶約束的最小值優(yōu)化問題進(jìn)行數(shù)值求解。利用實測海雜波圖像進(jìn)行數(shù)值仿真實驗,試驗結(jié)果表明與現(xiàn)有算法相比本文提出算法更具有合理性。其次,針對雙峰一維海浪頻譜提出了主波頻率區(qū)間的提出算法,并進(jìn)一步通過數(shù)值試驗驗證了算法的合理性。文中的工作立足于工程實際需求,從問題的數(shù)學(xué)本質(zhì)出發(fā),提出了一種合理有效的主波頻率區(qū)間提取算法,具有一定的理論和工程意義。
[Abstract]:Sea waves are the regular movement phenomena of sea water, and its influence on all aspects of the sea can not be ignored. At present, the global human being is facing a serious resource crisis. The sea has become a new target for the resources, and the exploitation of marine resources, the safety of marine engineering operations, the territorial contention of the ocean and so on are unable to avoid the influence of the waves. So the sea waves are observed. The importance of research is self-evident. The development of radar technology, especially the progress of small and efficient ship borne radar technology, makes the observation and research of sea waves enter the rapid development stage. This paper will involve the key technology of ocean wave parameter inversion based on X- band nautical radar, which mainly focuses on the inversion algorithm of the wave period of the sea wave. The inversion formula of the main wave frequency of the sea wave is the weighted mean of the frequency in the frequency range of the main wave energy, and the reciprocal is the main wave period. Therefore, the main wave frequency range is extracted from the wave frequency spectrum of one dimension sea wave, which contains at least the main wave frequency spectrum. The energy of the frequency spectrum 80%. At present, there is little research on the extraction method of this frequency range, and the approximate algorithm in engineering is unreasonable. Therefore, it is necessary to put forward a kind of algorithm which is strong in theory and satisfies the needs of the engineering. The frequency of the main wave, then the length of the interval should be smaller, the better, but the frequency range of the main wave must contain at least 80% of the wave spectrum. Based on these two points, this paper proposes a method for extracting the frequency interval of the wave main wave based on the minimum interval thought. The work of this paper mainly includes two aspects: first, the single peak one dimensional sea wave spectrum The proposed algorithm for the frequency interval of the main wave is proposed, and the problem is converted into a minimum value optimization problem with constraints. The numerical simulation experiments are carried out using the measured sea clutter images. The experimental results show that the proposed algorithm is more reasonable than the existing algorithm. Secondly, the main wave frequency of the Shuangfeng wave spectrum is proposed. The proposed algorithm of rate interval is proposed, and the rationality of the algorithm is verified by numerical experiments. The work of this paper is based on the actual demand of the project. Based on the mathematical essence of the problem, a reasonable and effective algorithm for extracting the frequency interval of the main wave is proposed, which has a certain theoretical and industrial significance.

【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P731.22

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 沈繼紅;李英;戴運桃;王淑娟;;X-band雷達(dá)圖像中降雨干擾的識別與抑制[J];光學(xué)精密工程;2012年08期

2 袁贛南;賈瑞才;戴運桃;李焱;;基于海雜波圖像的海表層流信息提取算法研究[J];儀器儀表學(xué)報;2011年08期

3 崔利民;何宜軍;;X-波段船用雷達(dá)觀測海洋動力環(huán)境要素仿真研究[J];海洋科學(xué);2009年11期

4 吳艷琴;吳雄斌;程豐;柯亨玉;;基于X波段雷達(dá)的海洋動力學(xué)參數(shù)提取算法初步研究[J];遙感學(xué)報;2007年06期

5 任福安;邵秘華;孫延維;;船載雷達(dá)觀測海浪的研究[J];海洋學(xué)報(中文版);2006年05期

6 李繼剛;王劍;陳誠;周濤;;X-波段導(dǎo)航雷達(dá)測波系統(tǒng)的設(shè)計與研究[J];海洋技術(shù);2006年02期

7 宋新,張長隆,周良柱;ZMNL方法實現(xiàn)海雜波建模與仿真[J];現(xiàn)代雷達(dá);2003年03期

8 管長龍;我國海浪理論及預(yù)報研究的回顧與展望[J];青島海洋大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2000年04期

9 王穎,毛二可,韓月秋;相關(guān)K分布雜波的建模與仿真[J];信號處理;1997年02期

10 箭隆;K分布和高斯雜波復(fù)合背景下的相干雷達(dá)目標(biāo)檢測[J];雷達(dá)與對抗;1995年04期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前5條

1 李英;X波段雷達(dá)海雜波中噪聲抑制的研究與實現(xiàn)[D];哈爾濱工程大學(xué);2013年

2 唐艷紅;基于航海雷達(dá)的海浪遙測關(guān)鍵技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

3 姜斌;地、海雜波建模及目標(biāo)檢測技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2006年

4 楊俊嶺;海雜波建模及雷達(dá)信號模擬系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2006年

5 張長隆;雜波建模與仿真技術(shù)及其在雷達(dá)信號模擬器中的應(yīng)用研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2004年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 鄭亞能;X波段航海雷達(dá)圖像預(yù)處理器的研究與設(shè)計[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

，

本文編號：1778494