X波段雷達(dá)海雜波中噪聲抑制的方法與實(shí)現(xiàn).pdf

1、海浪，海洋波動(dòng)中最常見(jiàn)的一種現(xiàn)象，與海洋開(kāi)發(fā)、海洋探索、海洋軍事技術(shù)以及船舶的海上航行安全密切相關(guān)。因此，對(duì)海洋的環(huán)境進(jìn)行多手段、全方位的立體監(jiān)測(cè)顯得尤為重要。多種方式的監(jiān)測(cè)可使人類(lèi)準(zhǔn)確、及時(shí)的了解和掌握海洋運(yùn)動(dòng)自身的變化規(guī)律，用以滿(mǎn)足軍民要求。基于這種目的，X波段航海雷達(dá)由于其使用便捷、分辨率高以及廣泛應(yīng)用到各船舶等優(yōu)點(diǎn)得到了海洋遙感科學(xué)家的廣泛關(guān)注，并逐漸成為海洋遙感領(lǐng)域中一個(gè)重要的分支。因此，對(duì)基于X波段航海雷達(dá)的海浪信息提取的技

2、術(shù)展開(kāi)研究和開(kāi)發(fā)設(shè)備具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義，并且具有一定的商業(yè)價(jià)值。
　　X波段航海雷達(dá)采集的雷達(dá)圖像中包含同頻干擾、固體目標(biāo)物干擾、降雨干擾噪聲，本文結(jié)合課題組的在研項(xiàng)目，對(duì)海雜波中的噪聲進(jìn)行檢測(cè)和抑制。
　　目前抑制同頻干擾有很多傳統(tǒng)的方法，能夠消除同頻干擾噪聲，但是這些抑制方法大部分在濾除同頻干擾的同時(shí)也改變了海浪信息。所以根據(jù)同頻干擾在雷達(dá)圖像中表現(xiàn)出的特性結(jié)合Laplace算子的原理本文提出一種新的梯度算子來(lái)檢測(cè)

3、同頻干擾，利用算子遍歷后圖像的分布特性選取檢測(cè)閾值，對(duì)檢測(cè)出的噪聲點(diǎn)采用改進(jìn)的反距離插值方法進(jìn)行修復(fù)，用真實(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)海雜波中同頻干擾的檢測(cè)和修復(fù)方法做仿真，并與傳統(tǒng)的中值濾波法做比較，最后用概率密度曲線(xiàn)客觀評(píng)價(jià)本文對(duì)雷達(dá)圖像中同頻干擾的檢測(cè)和修復(fù)方法的可行性和有效性。
　　本課題的雷達(dá)圖像中，固體目標(biāo)物表現(xiàn)為連續(xù)的明亮區(qū)域或亮斑，在目標(biāo)物的邊緣是漸變的，非常接近海浪信息，基本的恒虛警率方法會(huì)產(chǎn)生虛警、漏警等，對(duì)固體目標(biāo)物的檢測(cè)

4、效果并不夠好，針對(duì)這一問(wèn)題，本文提出一種優(yōu)化的恒虛警率檢測(cè)方法。首先利用概率密度函數(shù)確定海雜波的幅值分布模型，應(yīng)用Matlab統(tǒng)計(jì)分析得出本文所采用的數(shù)據(jù)服從韋布爾分布，設(shè)計(jì)相應(yīng)的韋布爾有序統(tǒng)計(jì)恒虛警率檢測(cè)器檢測(cè)固體目標(biāo)物，用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證法選擇合適的參數(shù)。對(duì)檢測(cè)出的目標(biāo)物采用鄰值進(jìn)行修復(fù)，這種修復(fù)方法是利用圖像回波強(qiáng)度相近相似特性對(duì)目標(biāo)物區(qū)域做代替處理，最后得到完整連續(xù)的雷達(dá)圖像，對(duì)上述檢測(cè)和修復(fù)方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，結(jié)果表明本文的目標(biāo)物檢測(cè)和

5、修復(fù)算法是有效可行的。
　　根據(jù)降雨圖像的特性分析采用一種和圖像質(zhì)量有關(guān)的參數(shù)相對(duì)信號(hào)和二維表面參數(shù)來(lái)識(shí)別降雨圖像和非降雨圖像，具體的參數(shù)有回波強(qiáng)度均值、標(biāo)準(zhǔn)差、差異系數(shù)。隨著降雨程度的增加，回波強(qiáng)度均值越來(lái)越大，差異系數(shù)越來(lái)越小，先通過(guò)相對(duì)信號(hào)判斷圖像是否出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，如果圖像存在質(zhì)量問(wèn)題再依據(jù)二維參數(shù)識(shí)別圖像是降雨圖像還是非降雨圖像。最后采用本文識(shí)別方法做數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文識(shí)別降雨噪聲的方法是可行有效的。
　　為