[發明專利]一種雷達海浪參數反演方法及計算機可讀介質

在審

• 申請號: 202310644158.1
• 申請日: 2023-05-30
• 公開（公告）號: CN116626683A
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 陳澤宗;胡忠錢;趙晨
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G01S13/95
• 分類號: G01S13/95
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 許蓮英

1.一種雷達海浪參數反演方法，其特征在于：

利用雷達回波多普勒譜依次通過能量均衡矩估計方法、準二元變分模態分解方法、序列重構得到重構后的空時徑向速度序列；

將重構后的空時徑向速度序列依次通過計算得到每個雷達天線的一維平均速度譜，結合調制傳遞函數計算得到每個雷達天線的徑向浪高譜；

將多個雷達天線的徑向浪高譜進行合成累加得到無向浪高譜；

結合無向浪高譜的零階矩、一階矩計算有效波高及平均波周期。

2.根據權利要求1所述的雷達海浪參數反演方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：利用雷達回波多普勒譜通過能量均衡矩估計方法計算多普勒頻移序列，結合多普勒頻移序列計算空時徑向速度序列；

步驟2：將空時徑向速度序列利用準二元變分模態分解方法進行分解，得到多個二維本征模態速度序列；

步驟3：結合每個二維本征模態速度序列對空時徑向速度序列進行重構，得到重構后的空時徑向速度序列；

步驟4：將重構后的空時徑向速度序列進行二維快速傅里葉變換，得到重構后的空時徑向速度序列的波數頻率譜；根據重構后的空時徑向速度序列的波數頻率譜的模的平方，得到重構后的空時徑向速度序列的速度功率譜；將重構后的空時徑向速度序列的速度功率譜進行波數方向上的積分，進一步除以波數方向上的積分寬度，得到每個雷達天線的一維平均速度譜；將每個雷達天線的一維平均速度譜結合調制傳遞函數計算得到每個雷達天線的徑向浪高譜；

步驟5：將多個雷達天線的徑向浪高譜進行累加得到合成后徑向浪高譜，將合成后徑向浪高譜進一步乘以角度分辨率得到無向浪高譜；

步驟6：結合無向浪高譜的零階矩計算有效波高，結合無向浪高譜的零階矩、無向浪高譜的一階矩計算平均波周期。

3.根據權利要求2所述的雷達海浪參數反演方法，其特征在于：

步驟1所述進一步計算空時徑向速度序列，具體如下：

將多普勒頻移序列與雷達電磁波的半波長相乘，得到空時徑向速度序列。

4.根據權利要求3所述的雷達海浪參數反演方法，其特征在于：

步驟2所述的多個二維本征模態速度序列對應的頻率依次從高頻到低頻排列，即u_i(x，t；n)，i∈[1，K]，對應的頻率依次從高頻到低頻排列；

x∈[1，X]，t∈[1，T]，n∈[1，N]

其中，X表示距離元的數量，T表示采集時刻的數量，N表示雷達天線的數量，K表示二維本征模態速度序列的數量，u_i(x，t；n)表示第i個二維本征模態速度序列中第x個距離元第t個采集時刻第n個雷達天線對應的模態速度，v_r(x，t；n)表示空時徑向速度序列第x個距離元第t個采集時刻第n個雷達天線的空時徑向速度。