動態(tài)環(huán)境下X波段航海雷達海浪參數(shù)反演研究.pdf

1、海浪是一種十分復雜的自然現(xiàn)象，研究海浪的物理信息對海洋工程建設(shè)與發(fā)展、海洋能源探索與挖掘、交通運輸、海洋捕撈等都具有重大的意義。對于海浪的監(jiān)測起源于20世紀50年代初，而近20年里基于X波段雷達圖像的海洋參數(shù)反演研究備受矚目。在平臺處于靜態(tài)環(huán)境下監(jiān)測海浪已經(jīng)取得顯著成效的同時，如何處理動態(tài)環(huán)境帶來的新問題，成為本文的重要研究方向。
　　本文以在研項目為依托，對由于船速過大導致多普勒頻移、色散關(guān)系濾波器帶通不合適、頻率混疊等問題展開

2、進一步分析，并提出解決方案。
　　首先，雷達平臺運動時，增強了多普勒效應(yīng)，多普勒效應(yīng)令海浪功率譜發(fā)生頻移。此時現(xiàn)有的基于色散關(guān)系的帶通濾波器會保留幾乎全部的圖像譜能量，無法起到濾波效果。本文針對這一問題，構(gòu)造一種新的帶通濾波器，該濾波器與傳統(tǒng)濾波器具有相同的時間復雜度；通過實驗證明該濾波器不僅在動態(tài)環(huán)境下可以保留海浪的主要能量，在岸基實驗下同樣可以濾除更多的非海浪噪聲。反演結(jié)果滿足精度要求，且與WAMOS、WAVEX測量結(jié)果相近。

3、
　　其次，本文實驗中所用雷達轉(zhuǎn)速不能滿足動態(tài)環(huán)境下的反演要求，導致信號在時間域欠采樣的產(chǎn)生，從而發(fā)生頻譜混疊現(xiàn)象。本文利用雷達海上試驗參數(shù)分析混疊的產(chǎn)生機理，并計算出發(fā)生混疊的海浪參數(shù)與采樣頻率之間的關(guān)系和導致混疊現(xiàn)象發(fā)生的雷達平臺相對于海浪的最小速度。隨后，找到海浪頻率譜的混疊方式，并借助傅里葉變換性質(zhì)重構(gòu)原始色散關(guān)系曲面。
　　導航雷達反演的海面信噪比與有效波高真值的數(shù)據(jù)量分布不均勻會導致波高的擬合系數(shù)不準確，這是一直