基于優(yōu)化理論的高頻地波雷達(dá)海浪參數(shù)反演
本文選題:高頻地波雷達(dá) + 海浪方向譜。 參考:《物理學(xué)報(bào)》2014年03期
【摘要】:針對(duì)從高頻地波雷達(dá)海洋回波多普勒譜反演海浪參數(shù)的非線性積分方程,采用線性化近似可以轉(zhuǎn)化為線性積分方程,類似于第一類Fredholm積分方程.文中采用數(shù)值方法將線性積分方程轉(zhuǎn)化為二次型最優(yōu)化問題,并采用共軛梯度法來求解.針對(duì)海浪參數(shù)的非負(fù)先驗(yàn)特性,在迭代過程中,加入非負(fù)約束項(xiàng)對(duì)共軛梯度法進(jìn)行了改進(jìn).在單部雷達(dá)和雙部雷達(dá)情況下進(jìn)行正演數(shù)值模擬,然后用模擬數(shù)據(jù)添加不同信噪比的隨機(jī)噪聲進(jìn)行海浪參數(shù)反演,無論是單峰海浪譜還是有兩個(gè)傳播方向的雙峰譜反演結(jié)果均表明了本文提出的算法在不同信噪比下的有效性.
[Abstract]:According to the nonlinear integral equation of ocean wave parameters retrieved from the Doppler spectrum of ocean echo of high frequency ground wave radar, the linear integral equation can be transformed into a linear integral equation by using linearization approximation, which is similar to the Fredholm integral equation of the first kind. In this paper, the linear integral equation is transformed into a quadratic optimization problem by numerical method, and the conjugate gradient method is used to solve the problem. In view of the non-negative prior characteristics of ocean wave parameters, the conjugate gradient method is improved by adding non-negative constraints in the iterative process. In the case of single radar and dual radar, the forward numerical simulation is carried out, and then the wave parameters are inversed by adding random noise with different signal-to-noise ratio to the simulated data. Both the single-peak wave spectrum and the two-peak spectrum with two propagation directions show the effectiveness of the proposed algorithm under different SNR.
【作者單位】: 武漢數(shù)字工程研究所;武漢大學(xué)電子信息學(xué)院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金(批準(zhǔn)號(hào):60571065) 國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(批準(zhǔn)號(hào):2009AA09A301,2012AA091701)資助的課題~~
【分類號(hào)】:TN958.93
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1889952
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