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径向干扰回波的识别方法、装置、电子设备和存储介质与流程

2022-02-19 13:41:24 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及天气雷达数据监测技术领域,尤其涉及一种径向干扰回波的识别方法、装置、电子设备和存储介质。


背景技术:

2.随着国家经济的快速发展,电磁环境也变得日趋复杂。在进行雷达数据观测时,雷达周边同频信号源发出的信号会进入雷达接收机,形成呈扇形或条幅状的径向干扰回波,对雷达观测数据产生干扰。
3.现有技术中,通常是针对径向回波中每一个回波点,判断该回波点是否为径向干扰回波,通过提取回波点的特征参数,计算特征参数的概率分布,从而通过概率分布确定该回波点的判据值,当某回波点的判据值超过预先设定的阈值时,该回波点就被判定为径向干扰回波。
4.但是,现有技术中,对径向回波进行逐点识别时,容易对回波点漏判,导致对径向干扰回波滤除不完整,产生残留,从而降低了雷达观测数据的质量。


技术实现要素:

5.本技术实施例提供了一种径向干扰回波的识别方法、装置、电子设备和存储介质,在进行径向干扰回波识别时,对整个回波块进行识别,提高了回波数据的质量。
6.第一方面,本技术实施例提供了一种径向干扰回波的识别方法,所述径向干扰回波的识别方法包括:
7.根据采集的回波数据,从多条径向回波中确定目标径向回波,并将相邻的所述目标径向回波组合成回波块,所述目标径向回波为在所述多条径向回波中确定为径向干扰回波的概率值大于第一预设值的回波。
8.确定每个回波块中包括的各目标径向回波的特征参数。
9.根据所述特征参数,判断所述目标径向回波是否为径向干扰回波。
10.若所述回波块中的径向干扰回波的比例大于第二预设值,则确定所述回波块为干扰回波块。
11.在一种可能的实现方式中,所述根据采集的回波数据,从多条径向回波中确定目标径向回波,包括:
12.针对每条径向回波,判断所述径向回波对应的最远有效距离库到雷达的距离是否大于第三预设值,且所述最远有效距离库内的数据有效率是否大于第四预设值。
13.若所述径向回波对应的最远有效距离库到雷达的距离大于所述第三预设值,且所述最远有效距离库内的数据有效率大于所述第四预设值,则将所述径向回波确定为所述目标径向回波。
14.在一种可能的实现方式中,所述特征参数包括用于表示各目标径向回波的平均功率沿径向变化程度的第一参数和第二参数、用于表示各目标径向回波功率分布范围的第三
参数和用于表示各目标径向回波的回波强度平均值沿径向的变化趋势的第四参数;所述确定每个回波块中包括的各目标径向回波的特征参数,包括:
15.针对每个回波块中的各目标径向回波,根据所述回波数据,获取所述目标径向回波中多个回波点各自的回波强度。
16.根据所述多个回波点各自的回波强度,确定每个回波点的功率沿径向的滑动平均值和回波强度沿径向的滑动平均值。
17.根据所述每个回波点的功率沿径向的滑动平均值,确定所述目标径向回波的第一参数和第二参数。
18.将所述目标径向回波中所述每个回波点的功率沿径向的滑动平均值组合成第一数列,并根据所述第一数列确定所述第三参数。
19.根据所述目标径向回波中所述每个回波点的回波强度沿径向的滑动平均值,确定所述第四参数。
20.在一种可能的实现方式中,所述根据所述每个回波点的功率沿径向的滑动平均值,确定所述目标径向回波的第一参数和第二参数,包括:
21.根据所述每个回波点的功率沿径向的滑动平均值,确定所述每个回波点的平均功率沿径向变化程度的第五参数和第六参数。
22.将所述目标径向回波中所述每个回波点的第五参数和所述第六参数分别组合成第二数列和第三数列。
23.确定所述第二数列中的第一目标百分位数,并将所述第一目标百分位数确定为所述第一参数。
24.确定所述第三数列中的第二目标百分位数,并将所述第二目标百分位数确定为所述第二参数。
25.在一种可能的实现方式中,所述根据所述特征参数,判断所述目标径向回波是否为径向干扰回波,包括:
26.确定所述特征参数对应的判据值。
27.判断所述判据值是否大于第五预设值。
28.若所述判据值大于所述第五预设值,则确定所述目标径向回波为所述径向干扰回波。
29.在一种可能的实现方式中,所述确定所述特征参数对应的判据值,包括:
30.分别构建所述第一参数、所述第二参数、所述第三参数和所述第四参数各自对应的隶属函数。
31.分别基于所述第一参数、所述第二参数、所述第三参数和所述第四参数各自对应的隶属函数,对所述第一参数、所述第二参数、所述第三参数和所述第四参数进行模糊处理,得到模糊值。
32.根据所述第一参数、所述第二参数、所述第三参数和所述第四参数各自对应的模糊值,确定所述特征参数对应的判据值。
33.第二方面,本技术实施例提供了一种径向干扰回波的识别装置,所述径向干扰回波的识别装置包括:
34.确定单元,用于根据采集的回波数据,从多条径向回波中确定目标径向回波,所述
目标径向回波为在所述多条径向回波中确定为径向干扰回波的概率值大于第一预设值的回波。
35.处理单元,用于将相邻的所述目标径向回波组合成回波块。
36.所述确定单元,还用于确定每个回波块中包括的各目标径向回波的特征参数。
37.判断单元,用于根据所述特征参数,判断所述目标径向回波是否为径向干扰回波。
38.所述确定单元,还用于在所述回波块中的径向干扰回波的比例大于第二预设值时,确定所述回波块为干扰回波块。
39.在一种可能的实现方式中,所述确定单元,具体用于针对每条径向回波,判断所述径向回波对应的最远有效距离库到雷达的距离是否大于第三预设值,且所述最远有效距离库内的数据有效率是否大于第四预设值;若所述径向回波对应的最远有效距离库到雷达的距离大于所述第三预设值,且所述最远有效距离库内的数据有效率大于所述第四预设值,则将所述径向回波确定为所述目标径向回波。
40.在一种可能的实现方式中,所述特征参数包括用于表示各目标径向回波的平均功率沿径向变化程度的第一参数和第二参数、用于表示各目标径向回波功率分布范围的第三参数和用于表示各目标径向回波的回波强度平均值沿径向的变化趋势的第四参数。
41.在一种可能的实现方式中,所述确定单元,具体用于针对每个回波块中的各目标径向回波,根据所述回波数据,获取所述目标径向回波中多个回波点各自的回波强度;根据所述多个回波点各自的回波强度,确定每个回波点的功率沿径向的滑动平均值和回波强度沿径向的滑动平均值;根据所述每个回波点的功率沿径向的滑动平均值,确定所述目标径向回波的第一参数和第二参数;将所述目标径向回波中所述每个回波点的功率沿径向的滑动平均值组合成第一数列,并根据所述第一数列确定所述第三参数;根据所述目标径向回波中所述每个回波点的回波强度沿径向的滑动平均值,确定所述第四参数。
42.在一种可能的实现方式中,所述确定单元,具体用于根据所述每个回波点的功率沿径向的滑动平均值,确定所述每个回波点的平均功率沿径向变化程度的第五参数和第六参数;将所述目标径向回波中所述每个回波点的第五参数和所述第六参数分别组合成第二数列和第三数列;确定所述第二数列中的第一目标百分位数,并将所述第一目标百分位数确定为所述第一参数;确定所述第三数列中的第二目标百分位数,并将所述第二目标百分位数确定为所述第二参数。
43.在一种可能的实现方式中,所述判断单元,具体用于确定所述特征参数对应的判据值;判断所述判据值是否大于第五预设值;若所述判据值大于所述第五预设值,则确定所述目标径向回波为所述径向干扰回波。
44.在一种可能的实现方式中,所述确定单元,具体用于分别构建所述第一参数、所述第二参数、所述第三参数和所述第四参数各自对应的隶属函数;分别基于所述第一参数、所述第二参数、所述第三参数和所述第四参数各自对应的隶属函数,对所述第一参数、所述第二参数、所述第三参数和所述第四参数进行模糊处理,得到模糊值;根据所述第一参数、所述第二参数、所述第三参数和所述第四参数各自对应的模糊值,确定所述特征参数对应的判据值。
45.第三方面,本技术实施例还提供了一种电子设备,所述电子设备包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的文本匹配程序,所述文本匹配程序
被所述处理器执行时实现如上述第一方面任一种可能的实现方式所述的径向干扰回波的识别方法的步骤。
46.第四方面,本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有文本匹配程序,所述文本匹配程序被处理器执行时实现如上述第一方面任一种可能的实现方式所述的径向干扰回波的识别方法的步骤。
47.第五方面,本技术实施例还提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面任一种可能的实现方式所述的径向干扰回波的识别方法。
48.由此可见,本技术实施例提供的径向干扰回波的识别方法、装置、电子设备和存储介质,在进行径向干扰回波识别时,可以根据采集的回波数据,从多条径向回波中确定目标径向回波,并将相邻的目标径向回波组合成回波块,目标径向回波为在多条径向回波中确定为径向干扰回波的概率值大于第一预设值的回波;确定每个回波块中包括的各目标径向回波的特征参数;根据特征参数,判断目标径向回波是否为径向干扰回波;若回波块中的径向干扰回波的比例大于第二预设值,则确定回波块为干扰回波块。这样通过确定目标径向回波,再将目标径向回波组合成回波块,直接对整个回波块进行识别,降低了漏判单个回波点的概率,也避免了遗漏夹杂在降水回波中的径向干扰回波的现象,提高径向干扰回波识别的完整性,由此可以完整的剔除径向干扰回波,从而提高回波数据的质量。
附图说明
49.图1为本技术实施例提供的一种径向干扰回波的识别方法的流程示意图;
50.图2是本技术实施例提供的第一参数对应的隶属函数示意图;
51.图3是本技术实施例提供的第二参数对应的隶属函数示意图;
52.图4是本技术实施例提供的第三参数对应的隶属函数示意图;
53.图5是本技术实施例提供的第四参数对应的隶属函数示意图;
54.图6a是采集的回波数据的一示意图;
55.图6b是对剔除径向干扰回波块后的回波数据的一示意图;
56.图7a是采集的回波数据的另一示意图;
57.图7b是对剔除径向干扰回波块后的回波数据的另一示意图;
58.图8是本技术实施例提供的一种径向干扰回波的识别装置的结构示意图;
59.图9是本技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
60.通过上述附图,已示出本技术明确的实施例,后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本技术构思的范围,而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本技术的概念。
具体实施方式
61.这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。
62.在本技术的实施例中,“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,a和/或b,可以表示:单独存在a,同时存在a和b,单独存在b这三种情况,其中a,b可以是单数或者复数。在本技术的文字描述中,字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
63.本技术实施例提供的技术方案可以应用于天气雷达数据监测的场景中。目前,径向干扰回波是影响天气雷达观测数据质量的重要因素之一,因此,准确的识别出径向干扰回波,并消除该径向干扰回波是非常有必要的。相关技术中,在进行径向干扰回波的识别时,通常基于每一个回波点进行判断的。
64.但是,采用该方法,在对每一个回波点进行识别时,容易造成回波点的漏判,也会导致遗漏掉夹杂在降水回波中的径向干扰回波的现象,导致径向干扰回波剔除不完整,产生径向干扰回波的残留,从而降低了回波数据的质量。
65.为了提高径向干扰回波识别的准确性,将径向干扰回波剔除完整,提高回波数据的质量,可以考虑将有可能为径向干扰回波的回波数据组合成回波块,从而直接对整个回波块进行识别,这样会降低漏判单个回波点的概率,提高了径向干扰回波识别的准确性,而且基于整个回波块进行判断的方式,使得径向干扰回波相比降水回波的特征更加明显,对识别出的径向干扰回波能够完整去除,进而提高回波数据的质量,另外,基于回波块进行判断的方式,可以减少降水回波的误判。能够同时识别宽、窄等不同范围的径向干扰回波,有效去除夹杂在降水回波内的干扰回波。基于此,本技术实施例提供了一种径向干扰回波的识别方法,在对径向干扰回波进行识别时,可以根据采集的回波数据,从多条径向回波中确定目标径向回波,其中,目标径向回波为初步判断可能为径向干扰回波的回波数据,然后将相邻的目标径向回波组合成回波块,并判断该回波块中每一个目标径向回波是否为径向干扰回波,当回波块内的径向干扰回波比例大于预设比例阈值时,确定该回波块为径向干扰回波块,并将其剔除。
66.下面,将结合具体应用场景对本技术提供的径向干扰回波的识别方法的实现过程进行详细描述。可以理解的是,下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不在赘述。
67.图1是本技术实施例提供的一种径向干扰回波的识别方法的流程示意图,该径向干扰回波的识别方法可以由软件和/或硬件执行,该硬件可以是径向干扰回波的识别装置,在本技术中,该识别装置可以集成在电子设备中,如服务器中。示例的,请参见图1所示,该径向干扰回波的识别方法可以包括:
68.s101、根据采集的回波数据,从多条径向回波中确定目标径向回波,并将相邻的目标径向回波组合成回波块,目标径向回波为在多条径向回波中确定为径向干扰回波的概率值大于第一预设值的回波。
69.示例的,回波数据可以包括各回波点的回波强度z(i,j),单位是分贝(dbz)、回波点到雷达的距离r(i,j),单位是千米(km)以及最远有效距离库到雷达的距离,单位是千米(km),其中,i表示该回波点的方位索引值、j表示该回波点的距离索引值。
70.示例的,在多条径向回波中,一些径向回波可能是径向干扰回波,另一些径向回波可能不是径向干扰回波,可以从多条径向回波中确定可能为径向干扰回波的回波,也即确定为径向干扰回波的概率值大于第一预设值的回波,并将这些回波确定为目标径向回波。
71.其中,第一预设值可以根据经验进行设置,也可以根据实际情况进行设置,该第一预设值越大,目标径向回波为径向干扰回波的可能性就越大,在实际应用中,该第一预设值可以设置为90%或者85%等。
72.示例的,在根据采集的回波数据,从多条径向回波中确定目标径向回波时,可以针对每条径向回波,判断径向回波对应的最远有效距离库到雷达的距离是否大于第三预设值,且最远有效距离库内的数据有效率是否大于第四预设值;若径向回波对应的最远有效距离库到雷达的距离大于第三预设值,且最远有效距离库内的数据有效率大于第四预设值,则将径向回波确定为目标径向回波。
73.具体的,在某个径向回波的所有回波点中,若某一回波点是有效的,且该回波点到雷达的距离最远,称该点为该径向回波对应的最远有效距离库。
74.示例的,第三预设值可以是最远探测距离的80%,也可以根据雷达最大探测范围设置为其它数值,具体可以根据实际需要进行设置,在此,本技术实施例不做具体限制。
75.示例的,第四预设值可以设置为50%,也可以设置为其它数值,具体可以根据实际需要进行设置,在此,本技术实施例不做具体限制。
76.示例的,以第三预设值是最远探测距离的80%,第四预设值是50%为例,假设某一径向最远有效距离库到雷达的距离为420千米(km),雷达的最远探测距离为500千米(km),则该径向最远有效距离库到雷达的距离与雷达最远探测距离的百分比值为84%,大于最远探测距离的80%,且最远有效距离库内的数据的有效率为65%,大于50%,则将该径向回波确定为目标径向回波。
77.在本实施例中,当径向回波对应的最远有效距离库到雷达的距离大于第三预设值,且最远有效距离库内的数据有效率大于第四预设值时,将径向回波确定为目标径向回波,这样,基于干扰回波和降水回波的不同,可以从多条径向回波中确定可能为径向干扰回波的目标径向回波,由此可以提高确定出的目标径向回波的准确率。
78.示例的,在确定出目标径向回波后,可以将相邻的目标径向回波组合成回波块。例如,假设存在九条径向回波,当第一条径向回波、第二条径向回波、第三条径向回波、第五条径向回波、第六条径向回波、第七条径向回波、第八条径向回波为目标径向回波,第四条径向回波、第九条径向回波不是目标径向回波时,就将第一条径向回波、第二条径向回波、第三条径向回波组合成一个回波块,将第五条径向回波、第六条径向回波、第七条径向回波、第八条径向回波组合成另外一个回波块。
79.示例的,将相邻的目标径向回波组合成回波块后,就可以确定每个回波块中各目标径向回波的特征参数,即执行下述s102。
80.s102、确定每个回波块中包括的各目标径向回波的特征参数。
81.示例的,各目标径向回波的特征参数可以包括用于表示各目标径向回波的平均功率沿径向变化程度的第一参数和第二参数、用于表示各目标径向回波功率分布范围的第三参数和用于表示各目标径向回波的回波强度平均值沿径向的变化趋势的第四参数。在确定每个回波块中的各目标径向回波的特征参数时,可以针对每个回波块中的各目标径向回波,根据回波数据,获取目标径向回波中多个回波点各自的回波强度;根据多个回波点各自的回波强度,确定每个回波点的功率沿径向的滑动平均值和回波强度沿径向的滑动平均值;根据每个回波点的功率沿径向的滑动平均值,确定目标径向回波的第一参数和第二参
数;将目标径向回波中每个回波点的功率沿径向的滑动平均值组合成第一数列,并根据第一数列确定第三参数;根据目标径向回波中每个回波点的回波强度沿径向的滑动平均值,确定第四参数。
82.下面,将分别对第一参数、第二参数、第三参数和第四参数的确定方式进行详细说明。
83.对于第一参数和第二参数,示例的,在根据多个回波点各自的回波强度,确定每个回波点的功率沿径向的滑动平均值时,根据多个回波点各自的回波强度以及多个回波点各自到雷达的距离r(i,j),基于公式(1)确定每个回波点的功率值:
84.p(i,j)=z(i,j)

20logr(i,j)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式(1)
85.其中,p(i,j)表示方位索引值为i,距离索引值为j的回波点的功率,其单位为分贝(db),z(i,j)表示方位索引值为i,距离索引值为j的回波点的回波强度,r(i,j)表示方位索引值为i,距离索引值为j的回波点到雷达的距离。
86.示例的,在确定出目标径向回波中多个回波点各自的回波强度z(i,j)以及功率p(i,j),就可以根据公式(2)确定每个回波点的功率沿径向的滑动平均值根据公式(3)确定每个回波点的回波强度沿径向的滑动平均值
[0087][0088][0089]
其中,p(i,j k)表示方向索引值为i,距离索引值为j k的回波点的功率,z(i,j k)表示方向索引值为i,距离索引值为j k的回波点的回波强度,且n表示径向上回波点的个数,n可以设置为5,也可以设置为其它数值,具体可以根据实际需要进行设置,在此,本技术实施例不做具体限制。当n取5时,k的取值范围为[

5/2,5/2],且k仅取整数,即k可以取

2、

1、0、1、2。
[0090]
示例的,当根据上述公式(2)确定出每个回波点的功率沿径向的滑动平均值时,就可以确定目标径向回波的第一参数和第二参数,其中,第一参数可以用表示,第二参数可以用s
pin,50th
表示。
[0091]
示例的,当根据每个回波点的功率沿径向的滑动平均值,确定目标径向回波的第一参数和第二参数时,可以先根据每个回波点的功率沿径向的滑动平均值,确定每个回波点的平均功率沿径向变化程度的第五参数和第六参数,将目标径向回波中每个回波点的第五参数和第六参数分别组合成第二数列和第三数列,并确定第二数列中的第一目标百分位数,将第一目标百分位数确定为第一参数,确定第三数列中的第二目标百分位数,并将第二目标百分位数确定为第二参数。
[0092]
其中,第五参数可以用表示,其可以反映回波功率的局部变化,第六参数可以用s
pin
(i,j)表示,其可以反映回波功率沿径向方向变化的一致性。
[0093]
具体的,可以根据公式(4)确定第五参数,根据公式(5)和公式(6)确定第六参数:
[0094][0095][0096][0097]
其中,表示方位索引值为i,距离索引值为j的回波点的功率沿径向的滑动平均值,表示方位索引值为i,距离索引值为j 1的回波点的功率沿径向的滑动平均值,表示同一径向上相邻两个回波点的功率沿径向的滑动平均值的差值。在上述公式(6)中,阈值p
thres
可以设置为0.5分贝(db),也可以设置为其它阈值,具体可以根据实际需要进行设置,在此,本技术实施例不做具体限制。
[0098]
示例的,通过上述公式(4)、公式(5)和公式(6)确定出第五参数和第六参数后,可以将该目标径向回波中所有回波点对应的第五参数组合成第二数列,确定该数列中的第一目标百分位数,并将目标径向回波中所有回波点对应的第六参数组合成第三数列,确定该数列中的第二目标百分位数。
[0099]
其中,第一目标百分位数可以和第二目标百分位数相同,例如均为50%,两者也可以不同,如第一目标百分位数为50%,第二目标百分位数为75%,当然,也可以设置为其他数值,对于第一目标百分位数和第二目标百分位数的具体取值,本技术实施例在此不做限制。
[0100]
示例的,在本技术实施例中,确定第二数列的第50百分位数作为第一目标百分位数,并将其确定为第一参数,确定第三数列的第50目标百分位数作为第二目标百分位数,将其确定为第二参数,本技术实施例仅以第50目标百分位数为例进行说明,但并不代表本技术实施例仅局限于此,具体可以根据实际需要进行设置。
[0101]
示例的,对于径向干扰回波,相邻回波点的功率变化一般小于降水回波的功率变化,并且径向干扰回波在整个径向上的功率变化程度的第一参数和第二参数一般小于降水回波。
[0102]
在本实施例中,将目标径向回波中每个回波点的第五参数和第六参数分别组合成第二数列和第三数列,并基于第二数列和第三数列,确定第一参数和第二参数,通过此方式确定出的第一参数和第二参数,可以从整体上反应目标径向回波的情况,以体现和降水回波的不同,这样,根据确定出的第一参数和第二参数进行径向干扰回波的判断时,可以提高判断的准确性。
[0103]
示例的,对于第三参数,可以将目标径向回波中每个回波点的功率沿径向的滑动平均值组合成第一数列,确定第一数列中的第三目标百分位数和第四目标百分位数,
并将第四目标百分位数与第三目标百分位数的差值确定为第三参数。第三参数用p
range
表示,假设第三目标百分位数为第25百分位数,第四目标百分位数为第75百分位数,则根据公式(7)可以确定第三参数:
[0104][0105]
示例的,根据上述公式(8)可以计算出第三参数p
range
,径向干扰回波由于回波功率变化不大,因此第三参数p
range
的分布较窄,而降水回波由于回波功率变化明显,因此第三参数p
range
的分布较宽。
[0106]
示例的,对于第四参数,可以根据目标径向回波中每个回波点的回波强度沿径向的滑动平均值进行确定。
[0107]
示例的,第四参数表示回波强度平均值沿径向的变化趋势,记为q
z
,其可以用cox

stuart检验算法计算。在计算q
z
时,可将目标径向回波中每个回波点的回波强度沿径向的滑动平均值按照到雷达的距离平均分为前后两个部分,其中,g为有效回波点的个数,当g为偶数时,将g个值按照到雷达的距离,均分为前后两个部分,前后两部分中的数据共组成g/2对数据进行计算;当g为奇数时,先随机剔除掉一个回波点,再将g

1个值按照到雷达的距离,均分为前后两个部分,前后两部分中的数据共组成(g

1)/2对数据进行计算,根据公式(8)和公式(9)计算第四参数:
[0108][0109][0110]
其中,表示方位索引值为i,距离索引值为j的回波点的回波强度沿径向的滑动平均值,表示方位索引值为i,距离索引值为j g/2的回波点的回波强度沿径向的滑动平均值,表示同一径向上相差g/2的两个回波点的回波强度沿径向的滑动平均值的差值。
[0111]
示例的,径向干扰回波的功率变化程度不大,其对应的回波强度沿径向逐渐增强;而降水回波的回波强度与降水结构有关,一般不会沿径向增强,径向干扰回波的q
z
一般明显大于降水回波。
[0112]
在本实施例中,通过回波块中各回波点对应的回波强度、回波点的功率沿径向的滑动平均值、以及回波强度沿径向的滑动平均值,从而确定出各目标径向回波的第一参数、第二参数、第三参数和第四参数,由此通过这些特征参数体现径向干扰回波和降水回波的不同,这样,根据确定出的特征参数进行径向干扰回波的判断时,可以提高判断的准确性。
[0113]
s103、根据特征参数,判断目标径向回波是否为径向干扰回波。
[0114]
具体的,在确定出各目标径向回波的特征参数后,基于该特征参数,可以判断各个目标径向回波是否为径向干扰回波。
[0115]
示例的,在根据特征参数,判断目标径向回波是否为径向干扰回波时,可以先确定
特征参数对应的判据值,再判断判据值是否大于第五预设值,若判据值大于第五预设值,则确定目标径向回波为径向干扰回波。
[0116]
示例的,在确定特征参数对应的判据值时,可以先分别构建第一参数、第二参数、第三参数和第四参数各自对应的隶属函数;然后分别基于第一参数、第二参数、第三参数和第四参数各自对应的隶属函数,对第一参数、第二参数、第三参数和第四参数进行模糊处理,得到模糊值;再根据第一参数、第二参数、第三参数和第四参数各自对应的模糊值,确定特征参数对应的判据值。
[0117]
具体的,可以先根据第一参数、第二参数、第三参数和第四参数,分别计算出第一参数、第二参数、第三参数和第四参数对应的概率分布,再根据第一参数、第二参数、第三参数和第四参数的概率分布,分别建立第一参数、第二参数、第三参数和第四参数对应的隶属函数,图2是本技术实施例提供的第一参数对应的隶属函数示意图,图3是本技术实施例提供的第二参数对应的隶属函数示意图,图4是本技术实施例提供的第三参数对应的隶属函数示意图,图5是本技术实施例提供的第四参数对应的隶属函数示意图。
[0118]
如图2

图5所示,可以将第一参数、第二参数、第三参数和第四参数代入各自对应的隶属函数中,即可得到每个参数各自对应的模糊处理为0

1之间的模糊值。
[0119]
示例的,在根据第一参数、第二参数、第三参数和第四参数各自对应的0

1之间的模糊值,确定特征参数对应的判据值时,一种方式可以直接对第一参数、第二参数、第三参数和第四参数各自对应的模糊值进行累加求平均,累计求平均所得到的结果即为判据值;另一种方式可以先对第一参数、第二参数、第三参数和第四参数各自对应的模糊值赋予相应的权值,再将权值与其对应的特征参数进行相乘相加,将相乘相加得到的结果再除以第一参数、第二参数、第三参数和第四参数各自的权值的和,即可得到判据值。当然,也可以根据其它方式确定特征参数对应的判据值,具体可以根据实际需要进行设置,在此,本技术实施例不做具体限制。
[0120]
由于通过构建隶属函数,从而对第一参数、第二参数、第三参数和第四参数进行模糊处理得到模糊值后,基于得到的模糊值确定特征参数对应的判据值,这样得到的判据值更为简单,在基于判据值确定径向干扰回波,可以简化运算量,提高判断的效率。
[0121]
示例的,在确定出特征参数对应的判据值后,若判据值大于第五预设值,则确定目标径向回波为径向干扰回波。其中,第五预设值可以设置为0.5,也可以设置为其它数值,具体可以根据实际需要进行设置,在此,本技术实施例不做具体限制。
[0122]
在本实施例中,通过确定特征参数对应的判据值,并比较判据值与第三预设值之间的大小关系,从而确定出目标径向回波是否为径向干扰回波,由于通过特征参数对应的判据值进行判断,可以使得径向干扰回波相对于降水回波的特征较为明显,提高了确定径向干扰回波的准确性。
[0123]
s104、若回波块中的径向干扰回波的比例大于第二预设值,则确定回波块为干扰回波块。
[0124]
其中,第二预设值可以根据经验进行设置,也可以根据实际情况进行设置,该第二预设值可以设置为70%或者75%等。
[0125]
示例的,以第二预设值为70%为例,当某一个回波块中的径向干扰回波的比例大于70%时,就确定该回波块为径向干扰回波块。随着回波块中径向干扰回波数量的增加,第
二预设值也不断提高。
[0126]
进一步的,在确定出径向干扰回波块之后,可以在回波数据中将该径向干扰回波块剔除,从而可以保证回波数据的正确性,提高回波数据的质量。
[0127]
示例的,图6a是采集的回波数据的一示意图,图6b是对剔除径向干扰回波块后的回波数据的一示意图,如图6a和图6b所示,采用本技术实施例中的方式,雷达北部的大片径向干扰回波被全部识别,且降水回波无误判,提高了径向干扰回波的识别准确性。
[0128]
图7a是采集的回波数据的另一示意图,图7b是对剔除径向干扰回波块后的回波数据的另一示意图,如图7a和图7b所示,采用本技术实施例中的方式,雷达东北方向的径向干扰回波被正确识别,且夹杂在降水回波内的径向干扰回波也能被剔除。由此可以看出,本技术实施例提供的方法可以较好的识别径向干扰回波,并将径向干扰回波剔除完整,从而提高了回波数据的质量。
[0129]
由此可见,在本技术实施例中,在进行径向干扰回波识别时,可以根据采集的回波数据,从多条径向回波中确定目标径向回波,并将相邻的目标径向回波组合成回波块,目标径向回波为在多条径向回波中确定为径向干扰回波的概率值大于第一预设值的回波;确定每个回波块中包括的各目标径向回波的特征参数;根据特征参数,判断目标径向回波是否为径向干扰回波;若回波块中的径向干扰回波的比例大于第二预设值,则确定回波块为干扰回波块。这样通过识别可能为径向干扰回波的目标径向回波,再将目标径向回波组合成回波块,基于整个回波块进行判断的方式,使得径向干扰回波相比降水回波的特征更加明显,对识别出的径向干扰回波能够完整去除,同时减少了降水回波的误判。另外,能够同时识别宽、窄等不同范围的径向干扰回波,有效去除夹杂在降水回波内的干扰回波。
[0130]
图8是本技术实施例提供的一种径向干扰回波的识别装置80的结构示意图,示例的可参见图8所示,该径向干扰回波的识别装置80可以包括:
[0131]
确定单元801,用于根据采集的回波数据,从多条径向回波中确定目标径向回波,目标径向回波为在多条径向回波中确定为径向干扰回波的概率值大于第一预设值的回波;
[0132]
处理单元802,用于将相邻的目标径向回波组合成回波块;
[0133]
确定单元801,用于确定每个回波块中包括的各目标径向回波的特征参数;
[0134]
判断单元803,用于根据特征参数,判断目标径向回波是否为径向干扰回波;
[0135]
确定单元801,还用于在回波块中的径向干扰回波的比例大于第二预设值时,确定回波块为干扰回波块。
[0136]
可选地,确定单元801,具体用于:针对每条径向回波,判断径向回波对应的最远有效距离库到雷达的距离是否大于第三预设值,且最远有效距离库内的数据有效率是否大于第四预设值;若径向回波对应的最远有效距离库到雷达的距离大于第三预设值,且最远有效距离库内的数据有效率大于第四预设值,则将径向回波确定为目标径向回波。
[0137]
可选地,特征参数包括用于表示各目标径向回波的平均功率沿径向变化程度的第一参数和第二参数、用于表示各目标径向回波功率分布范围的第三参数和用于表示各目标径向回波的回波强度平均值沿径向的变化趋势的第四参数;
[0138]
确定单元801,具体用于:针对每个回波块中的各目标径向回波,根据回波数据,获取目标径向回波中多个回波点各自的回波强度;根据多个回波点各自的回波强度,确定每个回波点的功率沿径向的滑动平均值和回波强度沿径向的滑动平均值;根据每个回波点的
功率沿径向的滑动平均值,确定目标径向回波的第一参数和第二参数;将目标径向回波中每个回波点的功率沿径向的滑动平均值组合成第一数列,并根据第一数列确定第三参数;根据目标径向回波中每个回波点的回波强度沿径向的滑动平均值,确定第四参数。
[0139]
可选地,确定单元801,具体用于:根据每个回波点的功率沿径向的滑动平均值,确定每个回波点的平均功率沿径向变化程度的第五参数和第六参数;将目标径向回波中每个回波点的第五参数和第六参数分别组合成第二数列和第三数列;确定第二数列中的第一目标百分位数,并将第一目标百分位数确定为第一参数;确定第三数列中的第二目标百分位数,并将第二目标百分位数确定为第二参数。
[0140]
可选地,判断单元803,具体用于:确定特征参数对应的判据值;判断判据值是否大于第五预设值;若判据值大于第五预设值,则确定目标径向回波为径向干扰回波。
[0141]
可选地,确定单元801,具体用于:分别构建第一参数、第二参数、第三参数和第四参数各自对应的隶属函数;分别基于第一参数、第二参数、第三参数和第四参数各自对应的隶属函数,对第一参数、第二参数、第三参数和第四参数进行模糊处理,得到模糊值;根据第一参数、第二参数、第三参数和第四参数各自对应的模糊值,确定特征参数对应的判据值。
[0142]
本技术实施例提供的径向干扰回波的识别装置80,可以执行上述任一实施例中径向干扰回波的识别方法的技术方案,其实现原理以及有益效果与径向干扰回波的识别方法的实现原理及有益效果类似,可参见径向干扰回波的识别方法的实现原理及有益效果,此处不再进行赘述。
[0143]
图9是本技术实施例提供的一种电子设备90的结构示意图,示例的,请参见图9所示,该电子设备90可以包括处理器901和存储器902;其中,
[0144]
存储器902,用于存储计算机程序。
[0145]
处理器901,用于读取存储器902存储的计算机程序,并根据存储器902中的计算机程序执行上述任一实施例中的径向干扰回波的识别方法的技术方案。
[0146]
可选地,存储器902既可以是独立的,也可以跟处理器901集成在一起。当存储器902是独立于处理器901之外的器件时,电子设备90还可以包括:总线,用于连接存储器902和处理器901。
[0147]
可选地,本实施例还包括:通信接口,该通信接口可以通过总线与处理器901连接。处理器901可以控制通信接口来实现上述电子设备90的获取和发送的功能。
[0148]
本技术实施例所示的电子设备90,可以执行上述任一实施例中径向干扰回波的识别方法的技术方案,其实现原理以及有益效果与径向干扰回波的识别方法的实现原理及有益效果类似,可参见径向干扰回波的识别方法的实现原理及有益效果,此处不再进行赘述。
[0149]
本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令,当处理器执行所述计算机执行指令时,实现上述任一实施例中径向干扰回波的识别方法的技术方案,其实现原理以及有益效果与径向干扰回波的识别方法的实现原理及有益效果类似,可参见径向干扰回波的识别方法的实现原理及有益效果,此处不再进行赘述。
[0150]
本技术实施例还提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时,实现上述任一实施例中径向干扰回波的识别方法的技术方案,其实现原理以及有益效果与径向干扰回波的识别方法的实现原理及有益效果类似,可参见径向干扰回
波的识别方法的实现原理及有益效果,此处不再进行赘述。
[0151]
在本技术所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所展示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
[0152]
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元展示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。另外,在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
[0153]
上述以软件功能模块的形式实现的集成的模块,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能模块存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)或处理器(英文:processor)执行本技术各个实施例方法的部分步骤。
[0154]
应理解的是,上述处理器可以是中央处理单元(英文:central processing unit,简称:cpu),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(英文:digital signal processor,简称:dsp)、专用集成电路(英文:application specific integrated circuit,简称:asic)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合发明所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成,或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
[0155]
存储器可能包含高速ram存储器,也可能还包括非易失性存储nvm,例如至少一个磁盘存储器,还可以为u盘、移动硬盘、只读存储器、磁盘或光盘等。
[0156]
总线可以是工业标准体系结构(industry standard architecture,isa)总线、外部设备互连(peripheral component,pci)总线或扩展工业标准体系结构(extended industry standard architecture,eisa)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,本技术附图中的总线并不限定仅有一根总线或一种类型的总线。
[0157]
上述计算机可读存储介质可以是由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,如静态随机存取存储器(sram),电可擦除可编程只读存储器(eeprom),可擦除可编程只读存储器(eprom),可编程只读存储器(prom),只读存储器(rom),磁存储器,快闪存储器,磁盘或光盘。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。
[0158]
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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