[发明专利]海洋回波一阶Bragg峰位置检测方法

说明书

海洋回波一阶布拉格峰位置检测方法，本发明涉及海洋回波位置检测方法。本发明为了解决现有方法查找到的布拉格峰位置不准确的问题。过程为：求得理论布拉格频率、布拉格频偏的最大值；确定布拉格峰的搜索范围、阈值、每个极大值点的频率；记录J中小于esp1的个数k；得到初始的正负一阶布拉格峰值点；计算初始的正负一阶布拉格峰频率与逼近函数差的绝对值，若Δ1_β≤esp2且Δ2_β≤esp2，则正负一阶布拉格峰频率的取值为初始的每个海态单元的正负一阶布拉格峰值点的频率；否则，判断k的取值，若k＝1，则正负一阶布拉格峰频率的取值为逼近值；若k1，计算正负一阶布拉格峰点。本发明用于高频地波雷达探测领域。

技术领域

本发明涉及海洋回波Bragg峰位置检测方法，用于高频地波雷达探测领域。

背景技术

高频地波雷达可以突破地球曲率的限制，探测到视线以下的目标。在雷达回波中往往掺杂着大量的干扰和噪声。海洋回波是高频雷达回波中最主要的干扰之一，它的能量往往很高，严重影响目标的检测，应对其加以抑制；但从另一方面来讲，海洋回波包含着大量的海态信息，是海态反演的主要检测对象。

大量的观测结果表明海洋回波的产生机理可以由布拉格谐振原理来解释，即当高频电磁波照射到粗糙的海面上时，电磁波会与海面相互作用发生强烈的散射，从而产生一阶海洋回波。理论上，一阶海洋回波会在雷达回波RD谱的频率轴上形成一对关于零频对称的能量尖峰，即Bragg(布拉格)峰。当海面有海流时，会在产生Bragg散射的海浪传播方向上存在径向分量，这个径向的速度分量会产生多普勒频移，使得Bragg峰偏离其原有位置。

传统的一阶海洋回波检测方法是局部峰值检测法，其特点是将检测范围内的幅度最大值点视为Bragg(布拉格)峰，但相参积累时间长会带来频谱分裂，这会使Bragg峰分裂；高频噪声干扰会使Bragg峰附近的谱有毛刺，这些情况下，都会使得查找到的Bragg峰位置不准确。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有方法查找到的Bragg峰位置不准确的问题，而提出海洋回波一阶Bragg峰位置检测方法。

海洋回波一阶Bragg峰位置检测方法具体过程为：

步骤一：由雷达的工作频率f₀，求得理论布拉格频率f_B；

步骤二：雷达探测洋流径向流速的最大值V_m，根据洋流径向流速的最大值V_m求出布拉格频偏的最大值Δf_m；

步骤三：根据步骤二中求得的布拉格频偏的最大值Δf_m与步骤一中得到的理论布拉格频率f_B，确定正负一阶布拉格峰的搜索范围；

步骤四：在每个海态单元上划定噪声区，将多普勒频率在[-2f_B,2f_B]范围外的区域划分为噪声区，取噪声区的幅度均值作为基底噪声Np；设定最小信噪比SNR，由Np与SNR的和得到阈值T；

步骤五：在步骤三求得的正负一阶布拉格峰搜索范围内分别查找幅度值大于阈值T的极大值点，假设负一阶布拉格峰搜索范围有M个极大值点，正一阶布拉格峰搜索范围有N个极大值点，M≥1，N≥1，分别计算出每个极大值点的频率，记做为负一阶布拉格峰搜索范围内第i个极大值点的频率，为正一阶布拉格峰搜索范围内第j个极大值点的频率；

步骤六：用正一阶布拉格峰搜索范围内第j个极大值点的频率减去负一阶布拉格峰搜索范围内第i个极大值点的频率后再减去2f_B，依次遍历，取绝对值，得到一个N×M的矩阵J，设定误差精度esp1，记录J中小于esp1的个数k；