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文檔簡介
1、海洋是大自然的天然屏障,它擁有豐富的水資源、生物及礦產(chǎn)資源,對其進(jìn)行探索和開發(fā)利用,是拓展我們?nèi)祟惿婵臻g的重要途徑。我國海岸線綿長,臨海廣闊,海洋資源十分豐富,這使得研究海洋遙感技術(shù)有著非常重要的意義。X波段雷達(dá)(XBR)可以對海面成像,是目前監(jiān)測海洋環(huán)境的重要手段。其工作頻率為8GHz~12GHz,它以價格低廉、方便可靠、實時全天候以及高時空分辨率等優(yōu)點在各國引起了不小反響。
本文簡要敘述了XBR在海洋遙感獲取海態(tài)參數(shù)技術(shù)
2、應(yīng)用上的發(fā)展歷程以及目前國內(nèi)外的研究狀況。國內(nèi)外的研究都是基于 X波段非相參雷達(dá)的,本文提出 X波段寬帶相參雷達(dá)的海浪反演方法。相比于非相參雷達(dá),一方面它可以通過相參積累直接得到海浪的徑向速度信息,并且形成的海面圖像為復(fù)序列,另一方面采用大帶寬可以獲得更高的距離分辨率,從而可以更小尺度觀測波浪。模擬仿真中采用200MHz大帶寬,距離分辨率可以精確到0.75m。
本文的主要工作是對岸基X波段寬帶相參雷達(dá)反演海浪特征參數(shù)算法進(jìn)行分
3、析討論,提出對雷達(dá)回波進(jìn)行相參積累(二維FFT處理),對同一距離門的海浪速度加權(quán)平均得到海浪的徑向速度,并對得到的徑向速度進(jìn)行單站矢量合成,即可得到海表層流場。進(jìn)而對雷達(dá)圖像進(jìn)行基于傅氏變換頻譜分析的反演算法提取海浪參數(shù)。首先,對XBR成像機理進(jìn)行了理論分析。雷達(dá)發(fā)射的電磁波以幾乎與海平面平行的方式到達(dá)到粗糙的海表面,海浪的波動起伏,與相近波長的毛細(xì)波發(fā)生Bragg共振散射,而同時毛細(xì)波又受到較長波長的海面重力波的調(diào)制。后向散射回波到達(dá)
4、雷達(dá)天線,生成海雜波圖像。對一系列連續(xù)的隨時間演變的海雜波圖像序列做三維離散傅里葉變換得到雷達(dá)圖像譜。利用頻散關(guān)系設(shè)計帶通濾波器對圖像譜濾波,從背景噪聲中分離出海浪能量。對圖像譜積分,并用MTF對其進(jìn)行校正得到海浪方向譜,從而可以提取出海浪的一維頻譜以及特征參數(shù)等信息。仿照SAR圖像中提到的有效波高與雷達(dá)接收到的回波SNR有線性關(guān)系,估計出海浪有效波高。
最后,對提出的X波段寬帶相參雷達(dá)的海態(tài)參數(shù)反演算法進(jìn)行了仿真驗證。選取P
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