[发明专利]双极化气象雷达信号恢复方法、系统及存储介质

权利要求书

1.双极化气象雷达信号恢复方法，其特征在于，包括：

第一步，输入原始双极化气象雷达的测量数据，利用极化-多普勒滤波法对其进行杂波滤除，获得杂波滤除后的距离-多普勒功率谱图，包含气象目标以及气象目标和杂波混叠的混叠信号，混叠信号即待恢复的气象目标信号；

第二步，在距离-多普勒功率谱图上标记气象目标区域和混叠信号区域；

第三步，距离-多普勒功率谱图上气象目标区域的气象目标点两两组队，求取各气象目标点对的空间间隔距离，根据气象目标点对的空间间隔距离得到气象目标的变差函数；

第四步，取距离-多普勒功率谱图上混叠信号区域的任意一混叠信号点，将其分别与气象目标区域上的各气象目标点组成混叠信号-气象目标点对，求取各混叠信号-气象目标点对的空间间隔距离以及变差函数，然后利用采用克里金插值法对该混叠信号点进行信号恢复；

第五步，重复第四步，直至完成距离-多普勒功率谱图上所有混叠信号点的克里金插值，即完成所有混叠信号点的信号恢复。

2.根据权利要求1所述的双极化气象雷达信号恢复方法，其特征在于：第一步中，所述极化-多普勒滤波法，包括：

(1)，基于双极化雷达的测量数据计算获得距离-多普勒域上的谱共极化相关系数，通过阈值处理滤除原始的距离-多普勒功率谱图中的杂波和噪声点，得到距离-多普勒二值图；

(2)，利用数学形态学方法恢复距离-多普勒二值图中部分被滤除的点；

(3)，将距离-多普勒谱二值图上连通的点定义为目标对象；

(4)，利用谱宽信息进一步滤除每个目标对象中的杂波和噪声点，得到包含目标对象信息的距离-多普勒二值图；

(5)，将包含目标对象信息的距离-多普勒谱二值图与原始的距离-多普勒功率谱图进行相乘，得到滤除杂波和噪声后的距离-多普勒功率谱图。

3.根据权利要求1所述的双极化气象雷达信号恢复方法，其特征在于：第二步中，根据计算获得谱差分反射率的标准方差来判断气象目标区域和混叠信号区域，如果计算获得的谱差分反射率的标准方差大于所设阈值，则标记为混叠信号，否者为气象目标。

4.根据权利要求1、2或3所述的双极化气象雷达信号恢复方法，其特征在于：第三步中，对于任一气象目标点对中的两气象目标点(x_i,y_i)和(x_j,y_j)，求取气象目标点对的空间间隔距离h_ij的方法如下：

根据上述方法，求取所有气象目标点对的空间间隔距离。

5.根据权利要求4所述的双极化气象雷达信号恢复方法，其特征在于：第三步中，计算气象目标的变差函数γ(h_ij)，方法如下：

其中，N(h_ij)是空间间隔距离均为h_ij的气象目标点对的数量，z(x_i,y_i)和z(x_j,y_j)是杂波滤除后的距离-多普勒功率谱图中的点(x_i,y_i)和(x_j,y_j)处的功率值。

6.根据权利要求4所述的双极化气象雷达信号恢复方法，其特征在于：第四步中，对于任一混叠信号-气象目标点对中的混叠信号点(x_o,y_o)与气象目标点(x_i,y_i)，求取混叠信号-气象目标点对的空间间隔距离h_io，方法如下：

根据上述方法，求取所有混叠信号-气象目标点对的空间间隔距离。