[发明专利]一种消除降雨对X波段雷达观测海浪的影响的方法

权利要求书

1.一种消除降雨对X波段雷达观测海浪的影响的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：选取受降雨影响的X波段雷达图像序列的强度值I(r，θ，t)，对该雷达图像序列的强度值作经验正交函数分解，利用第一主模态重构波浪场I_r(r，θ)，其中，r为图像中的点到雷达的距离，θ是方位角，t为采集数据的时间；

步骤2：对重构波浪场的一条径向廓线I_r(r，θ₀)作复数连续小波变换，得到复数小波系数C(a，b)，其中θ₀为选取的径向所在的方位角，a和b为小波变换的尺度参数和平移参数；

步骤3：对复小波系数的模|C(a，b)|沿平移参数b积分，

根据方程(1)找到最大模对应的尺度参数a_m，其中|·|表示模，b₁和b₂是最小和最大平移参数；

步骤4：找出复小波系数的辐角arg(C(a_m，b))的极大值，其极值点r_i就是径向廓线I_r(r，θ₀)的极大值点，其中，arg(·)表示辐角，n是极大值的数量，i＝1，2，…，n；

步骤5：对于相邻的两个极大值点之间的径向廓线，用以下函数进行拟合：

其中，r_i≤r≤r_i+1，i＝1，2，…，n-1；a_i、b_i和c_i是待定系数，可以用最小二乘法得到；m是正整数，一般可以取为2；确定方程(2)在r_i至r_i+1之间的极小值点r_j，其中r_i≤r_j≤r_i+1；

步骤6：从原始雷达图像中选取方位角为θ₀的径向的强度值I(r，θ₀)，运用步骤2～步骤4中的方法找出其极大值I(r_k，θ₀)，即雷达图像中的波峰位置，其中r_k是极大值的位置，利用线性插值将其转换到区间r_i≤r_k≤r_i+1；

步骤7：对于相邻两个极大值之间的区域，将步骤5确定的极小值处的回波强度置为1，即：I(r_j，θ₀)＝1，则该区间内共有两个极大值和一个极小值；用正弦函数拟合极大值r_i和极小值r_j之间的区域r_i≤r≤r_j，得到：

I′(r，θ₀)＝a′sin(b′r+c′)+d′， (3) 其中，r_i≤r≤r_j，i＝1，2，…，n-1，各系数分别为：d′＝a′+1，I(r_i，θ₀)是在方位角θ₀、极大值r_i处的强度值；

对于极小值r_j和极大值r_i+1之间的区域r_j≤r≤r_i+1，其中i＝1，2，…，n-1，同样用方程(3)拟合，得到该区间的强度值I′(r，θ₀)；重复步骤7得到方位角为θ₀的径向的所有回波强度值，即校正降雨影响后的回波强度；

步骤8：对于不同方位角θ处的径向强度值，重复步骤2～步骤7，可以得到消除降雨影响后的海面回波图像的强度值I′(r，θ)。

2.根据权利要求1所述的一种消除降雨对X波段雷达观测海浪的影响的方法，其特征在于：步骤2所述的复数连续小波变换中，小波母函数为复高斯小波函数：

其中，x是自变量，e是指数，i是虚数单位，c为使方程(4)满足归一化条件的常数。