[发明专利]一种便携式高频地波雷达浪高反演方法

摘要

本发明提供了一种便携式高频地波雷达浪高反演方法，首先对两个单极子交叉环进行通道校准，然后采用传统的Barrick方法，在近距离元处获得浪高反演结果；接着求取雷达一二阶谱的比值，并且采用MUSIC算法定向；最后采用Barrick方法得到的浪高作为基准对一二阶谱比值进行拟合，得到雷达的最终输出浪高。本发明提高了浪高的测量精度与测量距离；与普通的一二阶谱比值的算法相比，本发明不需要浮标、卫星等先验信息求取拟合系数，使得能够实时地获取浪高和浪场。

主权项

1.一种便携式高频地波雷达浪高反演方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：对两个单极子交叉环进行通道校准；所述对两个单极子交叉环进行通道校准，是采用无源校准方式，直接从海洋回波中提取校准值；以单极子为参考，计算单极子交叉环的环A、环B两通道的通道校准值，并且将计算得到的通道校准补偿到环A和环B的通道的数据里面；步骤2：采用Barrick方法，在近距离元处获得浪高反演结果；步骤2的具体实现包括以下子步骤：步骤2.1：采用波束形成算法，将单极子交叉环天线三通道的数据进行合成，指向雷达的正前方；步骤2.2：对波束形成后的回波谱进行划分，得到一阶谱区域和二阶谱区域；步骤2.3：对一阶谱和二阶谱进行积分，得到两者的能量，通过二阶谱能量比一阶谱能量，求得浪高值；步骤3：求取雷达一二阶谱的比值，并且采用MUSIC算法定向；步骤3的具体实现包括以下子步骤：步骤3.1：划分单极子交叉环三个通道的一阶谱区域；步骤3.2：对于一阶谱区域内的点，采用MUSIC算法确定信号的来波方向；步骤3.3：将步骤3.2得到的每一个一阶谱点频率加或者减0.4，得到其对应的二阶谱点的频率，即得到二阶谱点在归一化的多普勒谱上的位置；一阶谱点和二阶谱点形成一对匹配对；其中，当正一阶谱强时，一阶谱点频率加0.4；当负一阶谱强时，一阶谱点频率减0.4；步骤3.4：将所有的匹配对的能量做比，得到一二阶谱的比值；步骤4：以步骤2的结果作为拟合基准，对步骤3得到的一二阶谱比值进行拟合，得到雷达的最终输出浪高。