[发明专利]雷达滤除动态杂波的方法、装置、计算机系统及存储介质

说明书

本发明提供一种雷达滤除动态杂波的方法、装置、计算机系统及存储介质，获取原始雷达测量数据的距离‑多普勒谱图，并估计得到原始距离‑多普勒谱图的噪声Nsubgt;0/subgt;；对原始距离‑多普勒谱图进行阈值迭代滤波；定义前后2次阈值迭代滤波后的距离‑多普勒谱图之差为差分谱图，计算差分谱图的平均功率，判断当前阈值迭代滤波后的距离‑多普勒谱图与前一次阈值迭代滤波后的距离‑多普勒谱图的差分谱图的平均功率是否大于Nsubgt;0/subgt;+Th，其中Th是预先设置的门限，如果是，则完成阈值迭代滤波，将当前滤波后的距离‑多普勒谱图作为最终杂波滤除输出结果输出，否则，更新功率谱阈值，进行下一次阈值迭代滤波。本发明能够解决气象雷达动态杂波滤除的问题。

技术领域

本发明属于雷达技术领域，更具体地，涉及一种雷达滤除动态杂波的方法、装置、计算机系统及存储介质。

背景技术

气象雷达可实现对天气现象高时空分辨率的观测，是做好极端天气现象精确监测和预报的重要技术手段之一。由于工作环境的复杂性，气象雷达面临着多种类型雷达杂波的影响，包括静态杂波(如地杂波)和动态杂波(如昆虫和鸟类杂波、风车杂波)等。当这些自然环境杂波涌入雷达接收机时，将严重影响气象雷达数据质量和对降雨区域的准确观测。相比于静态杂波，动态杂波由于其运动速度不确定性，更难滤除。

国内外在气象雷达动态杂波滤除的工作做了一些工作。比如，Alku等人提出了利用模糊逻辑函数分类器(L.Alku,D.Moisseev,T.and V.Chandrasekar,“Identification and suppression of nonmeteorological echoes using spectralpolarimetric processing,”IEEE Trans.Geosci.Remote Sens.,vol.53,no.7,pp.3628–3638,Jul.2015.)在极化-多普勒域上进行诸如箔条杂波、海杂波的滤除，但该方法需要利用样本进行分类器训练，计算量较大，过程复杂。此外，Yin等人提出了基于对象聚集的谱偏振滤波器(J.Yin,C.Unal,and H.Russchenberg,“Object-orientated filter design inspectral domain for polarimetric weather radar,”IEEE Trans.Geosci.RemoteSens.,vol.57,no.5,pp.2725–2740,2019.)，该方法利用气象目标在距离-多普勒域上的联通特性，结合双极化雷达的测量信息，可实现地杂波和窄带动态等多种杂波同时滤除，但该方法需要气象雷达具有双极化测量能力。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种雷达滤除动态杂波的方法、装置、计算机系统及存储介质，能够解决气象雷达动态杂波滤除的问题。

本发明的技术方案是：

一种雷达滤除动态杂波的方法，包括：

获取原始雷达测量数据的距离-多普勒谱图，并估计得到原始距离-多普勒谱图的噪声N₀；

对原始距离-多普勒谱图进行阈值迭代滤波，即采用阈值迭代方法，利用距离-多普勒滤波法对原始距离-多普勒谱图滤波；定义前后2次阈值迭代滤波后的距离-多普勒谱图之差为差分谱图，计算差分谱图的平均功率，判断当前阈值迭代滤波后的距离-多普勒谱图与前一次阈值迭代滤波后的距离-多普勒谱图的差分谱图的平均功率是否大于N₀+Th，其中Th是预先设置的门限，如果是，则完成阈值迭代滤波，将当前滤波后的距离-多普勒谱图作为最终杂波滤除输出结果输出，否则，更新功率谱阈值，进行下一次阈值迭代滤波。

本发明中的雷达可以是气象雷达、风廓线雷达。所述原始雷达测量数据为原始气象雷达测量数据或者原始风廓线雷达测量数据。