多普勒雷達信號處理算法研究及軟件開發(fā).pdf

1、隨著我國新一代天氣雷達系統(tǒng)在全國的布點建設,如何有效地根據(jù)單部多普勒雷達徑向速度資料進行多普勒雷達信號處理已成為信號處理和氣象科研工作者研究的重要課題之一.本文從算法的軟件實現(xiàn)角度出發(fā),對單部多普勒雷達信號進行系統(tǒng)的分析和處理,特別是探討了小波分析在多普勒雷達信號處理這一專業(yè)領域的應用.我們的主要工作包括:首先利用中值濾波對資料進行了數(shù)據(jù)預處理,去掉干擾信號,提高資料質(zhì)量.其次提出了一種基于我們稱之為"虛擬填充法"的算法.該算法利用了風

2、場連續(xù)性的思想對缺測的數(shù)據(jù)進行填充,使得資料具有大范圍特征,并結(jié)合計算機圖形學的截面判斷技術,查找模糊邊界、解多普勒速度模糊.此外,在對現(xiàn)有的單多普勒雷達風場反演方法進行對比分析的基礎上,提出了一種基于小波分析的單多普勒雷達風場反演方法.該方法把反演問題轉(zhuǎn)化成小波系數(shù)稀疏問題,即信息熵函數(shù)最小問題.由于該問題屬于一類非光滑優(yōu)化問題,我們構(gòu)造了一種改進的變尺度變換(MAST)算法對其求解.理論討論及計算機模擬均證明了該算法的有效性.最后,