海上低空探空剖面数据的小波降噪方法研究-.pdf

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1、Vol．３４No．１１舰船电子工程总第２４５期３２ShipElectronicEngineering２０１４年第１１期磁海上低空探空剖面数据的小波降噪方法研究１２３４梁晶田斌韩凌刘继光（１．海军驻太原地区军事代表室太原０３００００）（２．海军工程大学海洋电磁环境研究所武汉４３００３３）（３．第二炮兵指挥学院武汉４３００１２）（４．９２０３８部队青岛２６６０００）摘要传感器噪声是影响海上低空探空剖面测量的重要因素，对被测信号进行消噪处理是测量中必不可少的步骤。文章阐述了利用小波变换对探空剖面这类非平稳信号进行消噪的方法，通过仿真以及对实测数据的降噪处理结果得出，利用小

2、波对含噪信号进行降噪是一种有效的手段。关键词小波；消噪；低空探空剖面中图分类号TN９１１DOI：１０．３９６９／j．issn１６７２‐９７３０．２０１４．１１．００９TheDenoisingofLowAltitudeProfileDataabovetheOceanUsingWavelet１２３４LIANGJingTIANBinHANLingLIUJiguang（１．NavyRepresentativeOfficeinTaiyuan，Taiyuan０３００００）（２．InstituteofOceanElectromagneticEnvironment，NavalUni

3、versityofEngineering，Wuhan４３００３３）（３．TheSecondArtilleryCommandCollege，Wuhan４３００１２）（４．No．９２０３８TroopsofPLA，Qingdao２６６０００）AbstractThesensornoiseisamajorfactorthataffectsthemeasurementoflowaltitudeprofiledataabovetheocean，andthedenoisingofsignalsfrommeasurementisabsolutelynecessary．Inthispa

4、per，themethodfordenoisingprofiledata，whichisonekindofnonstablesignals，isdescribed．Theresultsfromsimulationandactualdenoisedprofilesindicatethatwavelettransformisaneffectivemethodfordenoisingsignalswithnoise．KeyWordswavelet，denoising，lowaltitudeprofileClassNumberTN９１１海面上一定高度范围内的折射率廓线，但该

5、方法存１引言在易用性差、重量大、不易维护等不足。间接法是海洋大气呈现的各种折射结构对在其内传播利用系留气球或探空小火箭等载体携带着轻便、廉的电磁波影响很大，国外从２０世纪四五十年代就价的温、湿、压传感器，测量海面上不同高度处的气开始研究大气折射结构，尤其是大气波导对雷达探温、相对湿度和气压数据，然后通过一定的公式计［１］［２］测性能造成的影响，提出了不少传播模型，同算得到大气折射率廓线。此外对于海上出现概率时成功开发出了多种基于传播模型用于预报雷达最高的一种大气波导———蒸发波导（一般高度在探测效能等态势信息的系统。这些系统预报结果４０m以下）而言，还可以利用将海面

6、以上某一参考［４～１０］的准确性很大程度上依赖于大气折射率廓线的精高度处的气象水文数据代入蒸发波导模型［３］确描述，目前获取折射率廓线的方法主要有直接的方法来得到折射率廓线，由于蒸发波导模型是和间接两种方法，直接法是利用折射率仪直接测量基于近地层相似理论的，应用了部分通过观测试磁收稿日期：２０１４年５月５日，修回日期：２０１４年６月２４日基金项目：海军工程大学青年基金（编号：HGDQNEQJJ１３００９）资助。作者简介：梁晶，男，工程师，研究方向：电子探测装置效能。田斌，男，讲师，研究方向：蒸发波导预测。韩凌，女，助理研究员，研究方向：非平稳数据处理。刘继光，男，工

7、程师，研究方向：雷达效能预测。２０１４年第１１期舰船电子工程３３验获得的经验理论和算法，而这些经验理论和方并通过仿真以及实测数据，将这种方法与传统平法又有一定的适用范围，所以波导模型得到的廓均法进行比较，所得的结论对今后处理类似问题线虽然能够较好地反映实际大气结果，但仍存在有一定的指导作用。一定的偏差。因此，应用于预报系统以及在蒸发波导模型研究中作为标准值的实际大气折射率廓２海上低空剖面数据的降噪方法线往往通过间接法来获得。然而，由于传感器精２．１传感器测量误差对剖面造成的影响度而引入的测量误差会导致计算的廓线出现严重传感器测量误差不仅影响折射率的大小，同时畸变