[发明专利]一种基于ASMP阈值最优和低通滤波的海水温度场重构算法

摘要

本发明为一种基于ASMP阈值最优和低通滤波的海水温度场重构算法，在观测区域内进行随机采样，得到采样值后，将温度数据转化为一维列信号的形式，并对温度场进行重构，过程如下：首先进行ASMP算法的初始化并运行ASMP算法，确定细化阈值搜索步骤中的起始阈值，在细化阈值搜索步骤中，运行ASMP算法确定最优输入阈值，将得到的最优阈值作为ASMP算法的输入量，再次运行ASMP算法得到稀疏估计，对稀疏估计进行低通滤波处理，并将一维温度信号还原为二维分布的形式，即可得到温度场的二维分布。本发明改进了ASMP重构算法，通过搜索最优输入阈值，使温度场信号稀疏度的估计更精确；根据温度场信号的特性，对稀疏估计进行低通滤波处理，进一步提高了海洋温度场的重构精度。

主权项

1.一种基于ASMP阈值最优和低通滤波的海水温度场重构算法，包括如下步骤：(1)对获取的温度数据进行稀疏变换；(2)进行ASMP算法的初始化，并运行ASMP算法：确定阈值搜索范围为tmin～tmax，将阈值t作为ASMP算法的输入参数，利用ASMP算法对目标信号重构；(3)确定细化阈值搜索步骤中的起始阈值：每次迭代ASMP算法输出稀疏估计x，记x的后1/2的元素的非零元素个数为p，迭代过程中搜索p的最小值并记为pmin；记录第一次达到pmin对应的ASMP算法输入阈值tminp，作为细化最优阈值搜索步骤中的起始阈值；重复(3)直到达到迭代数目nfirst_loop，其中nfirst_loop是(2)设置的迭代次数；(4)运行ASMP算法进行细化阈值的搜索，并确定最优阈值；(5)将最优阈值作为输入量，运行ASMP算法得到稀疏估计：将(4)中得到的最优阈值tbest作为ASMP算法的输入参数，输出的稀疏估计记为xbest＝[x1,x2,…，xn]；(6)对稀疏估计进行移动平均滤波处理：引入移动平均滤波器，对输出的稀疏估计进行低通滤波，滤除高频信号，默认窗宽为5,得到去噪后的信号，记为x'best＝[x′1,x′2,…，x′n]；(8)重构温度场分布。