基于小波变换的返回散射电离图前沿提取-论文.pdf

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1、TransactionsonComputerScienceandTechnologyMarch2014，Volume3，Issue1PP．1S一20ExtractingBackscatterIonogramLeadingEdgesBasedeletTransfotinYanboGlt，XueLi，DongshengYnngChinaResearchInstituteofRadiowavePropagation，QingdaoShandong266107，China#Email：guoyanbo_81@126．c

2、ornAbstractUsingwavelettransformtoextractbackscatterionogramleadingedges．Inthisthesis，webrieflyintroducetheprincipleofedgedetectionbasedwavelettransformandthestandardchoiceofwaveletbasisusingedgedetection．Firstputforwardthenormalizedmethodtodealwiththethresh

3、olddetermineusingextractingbackscatterionogramleading．ThealgorithmofedgedetectionbasedwavelettransformcaneffectivelydealwithnoisyimagesandachievetheextractionofBackscatterionogramLeadingedges．Keyword：BackscatterIonogramLeading；Wavelet；EdgeDetection；Normaliza

4、tion基于小波变换的返回散射电离图前沿提取郭延波，李雪，杨东升中国电波传播研究所，山东青岛266107摘要：提出采用小波变换进行返回散射电离图前沿的提取的方法；介绍基于小波变换边缘检测的原理及用于边缘检测小波基的选取原则，并对用于前沿提取的阈值确定首次采用归一化的方法降低了阈值选取难度。在有噪声存在的情况下，采用基于小波变换的边缘提取方法可有效的降低噪声的影响，实现返回散射电离图前沿的成功提取。关键词：返回散射前沿；小波变换；边缘检测；归一化引言高频(HF)返回散射是无线电波通过电离层反射后投射到远端的地面或

5、海面，其中部分电波经地面或海面反射后，沿原路或其他路径返回发射点，被相同点的接收机接收的过程。高频返回散射工作在3MHz一30MHz的HF频段。返回散射电离图智能判读对于短波雷达探测系统频率管理、坐标配准具有重大意义】-【，而返回散射电离图前沿的提取在确定短波传播的跳距、电波覆盖区、最高可用频率、推算电离层结构为短波频率管理提供选频依据等方面的应用功能显著【4J．【6】。国内在返回散射电离图前沿提取方面的文献较少，文献[7】采用能量梯度法进行电离图的前沿提取，取得不错的效果，但其是基于去除噪声后的干净电离图上进

6、行的，在去除噪声的过程中，有可能将有用信号去除掉。实际应用的电离图中由于多种噪声源的存在，电离图中不可避免的会有噪声出现，采用小波变换的边缘提取方法来提取电离图前沿可有效的降低噪声的影响，较好的实现前沿提取功能。1基于自适应阈值选取的小波变换返回散射电离图前沿提取算法1．1基于小波变换的边缘检测原理图像边缘点的一阶导数都具有局部极值【8】，在图像处理中，检测到图像信号一阶导数的局部极值就可方便的得到图像的边缘。而采用小波变换进行边缘检测亦需要通过求取图像的局部极值检测图像的边缘[。这‘国家自然科学基金青年科学基

7、金项目：61302006．15一http：Nwww．ivypub．org／cst叮通过存在阶跃的一维函数的小波变换进行说明。设存在阶跃的一维函数如下：X<200=200X<400(1．1)400<600设e(t)为平滑作用的低通平滑函数，满足f(f=1和limO(t)=0，高斯函数满足上述条件，取—∞—十∞)P_f；设(1)对应e(I)的一阶导数，臣0：)丽-1_f2。212121现对函数0(t)引入尺度因子s(s>0)，记：咖0㈣0咖0(f)=二(二)(1．2)由于小波变换就是通过原始信号f(t)同小波基卷积

8、得到。那么对于信号fl(t)以(t)为小波基函数，在尺度为S，位置为t的卷积小波变换定义为：Wsf(f)：／)(f)：(1．3)上式表明，小波变换Wsf(t)表示信号f(t)在尺度为S时平滑后的一阶导数，如图1所示LL⋯】1O02003004005006L／1002003004005006LL．)3·／．．／．一图1一维阶跃检测图中，tO(t=200)，tl(t=300)，t2(t=4