[發(fā)明專利]一種表層穿透雷達回波信號的去噪方法和相關裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811124687.4
• 申請日: 2018-09-26
• 公開（公告）號: CN109085547B
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發(fā)明（設計）人: 劉耿燁;譚倩穎;雷文太;楊治霖;谷慶元;李躍星
• 申請（專利權）人: 湖南時變通訊科技有限公司
• 主分類號: G01S7/292
• 分類號: G01S7/292;G01S7/41
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張春水;唐京橋

1.一種表層穿透雷達回波信號的去噪方法，其特征在于，包括：

通過主成分分析法對表層穿透雷達的多道原始回波信號x(m,n)進行降維處理，得到多道回波信號y”(m,k)，其中，m為采樣點數，n為原始回波信號的道數，k為降維回波信號的道數；

獲取多道回波信號y”(m,k)構成的矩陣對應的特征向量矩陣；

對多道回波信號y”(m,k)進行去噪處理，得到去噪后的信號z(m,k)；

將去噪后的信號z(m,k)與所述特征向量矩陣相乘得到重構信號x'(m,n)，并將重構信號作為多道原始回波信號x(m,n)去噪后的信號；

所述對多道回波信號y”(m,k)進行去噪處理，得到去噪后的信號z(m,k)具體包括：

采用連續(xù)的且因變量隨自變量的增大無限趨近于所述因變量的函數作為閾值函數，所述閾值函數為其中sgn()為符號函數，W_j,k為小波分解系數，為閾值量化后的小波系數，λ為閾值，對多道回波信號y”(m,k)進行小波去噪，得到去噪后的信號z(m,k)。

2.根據權利要求1所述的去噪方法，其特征在于，通過主成分分析法對表層穿透雷達的多道原始回波信號x(m,n)進行降維處理，得到多道回波信號y”(m,k)具體包括：

先對表層穿透雷達的多道原始回波信號x(m,n)進行標準化處理，其中m為采樣點數，n為原始回波信號的道數，k為降維回波信號的道數；

然后提取主成分累積貢獻率大于預設貢獻率的多道回波信號y”(m,k)。

3.根據權利要求2所述的去噪方法，其特征在于，在對表層穿透雷達的多道原始回波信號x(m,n)進行標準化處理之后，在從經標準化處理后的表層穿透雷達的多道原始回波信號x(m,n)中，然后提取主成分累積貢獻率大于預設貢獻率的多道回波信號y”(m,k)之前，還包括：

獲取標準化處理后的每道原始回波信號x(m,n)的方差，并將原始回波信號x(m,n)的方差作為其對應的權值，對每道原始回波信號x(m,n)進行加權處理得到加權信號y'(m,n)，使得從多道加權信號y'(m,n)中提取主成分累積貢獻率大于預設貢獻率的多道回波信號y”(m,k)。

4.根據權利要求1所述的去噪方法，其特征在于，在通過主成分分析法對表層穿透雷達的多道原始回波信號x(m,n)進行降維處理，得到多道回波信號y”(m,k)之前，還包括：

對表層穿透雷達的多道原始回波信號x(m,n)進行去直達波處理。

5.一種表層穿透雷達回波信號的去噪裝置，其特征在于，包括：

主成分分析單元，用于通過主成分分析法對表層穿透雷達的多道原始回波信號x(m,n)進行降維處理，得到多道回波信號y”(m,k)，其中，m為采樣點數，n為原始回波信號的道數，k為降維回波信號的道數；

特征向量矩陣獲取單元，用于獲取多道回波信號y”(m,k)構成的矩陣對應的特征向量矩陣；

去噪單元，用于對多道回波信號y”(m,k)進行去噪處理，得到去噪后的信號z(m,k)；

重構單元，用于將去噪后的信號z(m,k)與所述特征向量矩陣相乘得到重構信號x'(m,n)，并將重構信號作為多道原始回波信號x(m,n)去噪后的信號。

6.根據權利要求5所述的去噪裝置，其特征在于，還包括：

加權處理單元，用于獲取標準化處理后的每道原始回波信號x(m,n)的方差，并將原始回波信號x(m,n)的方差作為其對應的權值，對每道原始回波信號x(m,n)進行加權處理得到加權信號y'(m,n)，使得從多道加權信號y'(m,n)中提取主成分累積貢獻率大于預設貢獻率的多道回波信號y”(m,k)。

7.一種表層穿透雷達回波信號的去噪設備，其特征在于，所述設備包括處理器以及存儲器：

所述存儲器用于存儲程序代碼，并將所述程序代碼傳輸給所述處理器；

所述處理器用于根據所述程序代碼中的指令執(zhí)行權利要求1-4任一項所述的去噪方法。

8.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質用于存儲程序代碼，所述程序代碼用于執(zhí)行權利要求1-4任一項所述的去噪方法。