基于小波分析辅助GPS-IR反演土壤湿度研究

GPS-IR是一种基于卫星反射信号的新的遥感技术,利用SNR观测值中的卫星反射信号可实现土壤湿度的反演。针对卫星反射信号分离问题,提出一种基于小波分析的卫星反射信号分离新方法。实验表明,采用小波分析能够针对不同卫星的信噪比观测值作出相应变化,有效分离卫星直射信号,获取更加准确的卫星反射信号;采用线性回归模型能够很好地表示相对延迟相位与土壤湿度之间的相关性,通过小波分析获取的结果相对于低阶多项式结果有明显提高。     

GNSS-IR海潮监测的动态改正方法对比分析

从测站环境和监测要求2个方面分析经典改正法和最小二乘改正法在海潮监测中的适用性。结果表明,2种方法均能改正误差,提高反演精度,且具有不同的适用性。经典改正法在正常气象情况下改正效果较好且基本不改变结果的时间分辨率,而最小二乘法更适用于风暴潮或海啸等特殊情况。当监测有效方位角较小的海域时,2种方法改正效果均会降低,且经典改正法受影响更大。     

基于小波变换改善天气回波信噪比的模拟分析

为了提升天气雷达对弱气象目标的发现能力,扩展系统观测的动态范围,可以从改善雷达回波的输出信噪比方面来考虑.从信号处理算法层面寻求改善天气雷达回波的输出信噪比的方法,提出运用小波变换的方法来达到这个目的.首先介绍了小波消噪的基本原理,再结合具体雷达系统参数,进行了相关的算法模拟,其结果表明,在符合高斯谱特征分布的模拟回波在不同信噪比（-20～10dB）设定条件下,运用小波变换的去噪方法可以使其信号的输出信噪比提高大约5～11dB,为天气雷达探测更多的弱气象目标提供了有利条件.     

基于BDS信噪比的潮位监测精度分析与评估

基于非洲东海岸MAYG站2020年年积日268～366的信噪比（SNR）数据开展GNSS-IR（global navigation satellite system interferometric reflectometry）监测海平面高度研究,并与Dzaoudzi验潮站的实测潮位进行对比。结果显示,BDS-GEO不适用于岸基测高;BDS-MEO的监测精度优于BDS-IGSO和GPS。     

a尺度正交多小波的构造

证明了由任意a尺度正交单尺度函数和任意一组正交滤波器生成a尺度r重正交多尺度函数的一个充分必要条件,并给出了a尺度r重正交多小波的一种构造方法.     

小波包分析在信号压缩中的应用

小波包分析是近些年在小波的基础上发展起来的,将信号在小波包最优基下展开,利用小波包最优基极好的空间、尺度定位性,使得信号的小波包变换系数在小波变换域尽可能的集中,从而使在不降低压缩信号的质量情况下,进一步地提高信号压缩比成为可能。据此,本文介绍了小波变换、多尺度分析,重点讨论了小波包分析以及小波包最佳基的选取,同时针对小波分析在信号压缩中的局限性,研究小波包分析来进行信号的压缩,从而提高了信号的压缩比和重建信号的质量,并给出实验验证。     

基于EMD和小波的GPS/BDS变形监测中的多路径误差削弱方法

针对GPS/BDS实时监测坐标序列中多路径误差的周日重复特性和高频随机噪声,分别采用EMD以及EMD与小波阈值去噪相结合的方法对现有坐标序列构建多路径时序模型,并通过恒星日滤波削弱后续坐标序列中具有强相关性的多路径误差。实测数据的处理结果表明,EMD可以很好地去除GPS/BDS实时监测序列中的高频随机噪声并削弱多路径误差的影响,提高实时监测精度50%左右,EMD和小波组合方法较单EMD效果稍好。     

BDS-3多频信号最优线性组合及特性分析

围绕BDS-3多频模糊度解算中的最优组合观测量选取问题,采用模糊聚类分析法分别实现不同基线长度下三频、四频及五频最优组合观测量的选取及特性分析。结果表明,随着频率数的增加,高质量线性组合数目急剧增多;相比于三频、四频,五频更有利于形成总噪声水平小的组合观测量、长基线模糊度的单历元快速固定及实现实时精密定位。     

采矿区地层移动GPS动态监测数据的小波分析

地下煤炭资源的开采会引起岩层和地表移动。为研究开采引起的地形变规律，用小波理论对兖煤集团东滩煤矿的GPS动态变形监测资料进行多尺度一维分解、阈值选择和自动消噪等分析，提取了变形的主要因素，说明了小波分析的有效性和可行性。     

基于经验小波变换的GNSS多路径误差改正

多路径误差是影响GNSS测量精度的主要因素及误差改正难点。将经验小波变换(EWT)算法在分解复杂信号上的优势与GNSS多路径误差的周日重复特性相结合,提出基于EWT的多路径误差提取及改正新方法。将能量熵与相关系数相结合来定义筛选系数,并将其变化显著的点作为含噪分量及信息分量的分界点;通过对含噪分量进行去噪并与信息分量重构的方式建立基于EWT的去噪新方法。模拟和实测数据实验表明,EWT能较好地提取及改正GNSS多路径误差,并且其效果显著优于EMD及小波分析方法。     

基于BDS三频相位多路径误差的土壤湿度反演

为丰富GNSS-IR技术的数据源,提出一种基于北斗三频载波相位多路径误差的土壤湿度反演方法.实验结果表明,由多路径误差导出的延迟相位与土壤湿度间存在较强的相关性,相关系数为0.97.该方法仅需较少历元的多路径误差便可获得与基于信噪比的GNSS-IR相当的土壤湿度反演精度,更容易实现土壤湿度的高动态监测.     

小波变换和改进Burg算法的GNSS-IR海面高度反演模型

针对传统的GNSS-IR海面高度监测方法信号分离不佳且精度有待提高的问题,提出结合小波变换和改进Burg算法的新型GNSS-IR海面高度反演模型。相比于传统的多项式拟合法,小波变换得到的SNR振荡项更加完整、精确。改进的Burg算法能有效抑制峰值偏移或谱分裂现象,提高谱分析精度。基于瑞典Onsala空间天文台提供的GNSS数据和验潮仪数据的实验结果表明,优化后的海平面测高模型的反演结果与验潮仪数据具有较高的一致性,相比于传统的GNSS-IR海面测高模型精度提高约20%。     

基于GPS水汽反演和GPS-IR技术的降水分析及降水判定研究

利用GPS水汽反演技术和GPS-IR技术进行降水分析及降水判定研究.首先,考虑到降水发生前后大气水汽含量、地面反射特性、GPS对流层延迟、信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)振幅(A)会发生变化,分析GPS-PWV和SNR-A与降水的相关性,并联合两者进行降水判定.结果 表明,降水量与GPS-P...     

基于小波分析的地震能量释放研究

基于地震能量与贝尼奥夫应变的关系,采用1990～2016年云南省地震局发布的所有震级地震目录和1969～2016年中国地震台网中心发布的M≥5.0地震目录,计算得到云南和中国及邻区的地震应变释放时间序列,然后采用连续小波变换方法分析出地震周期并讨论其特征和成因。结果表明,云南地区地震活动大致具有4 000 d（约11 a）的地震活动长周期,其中2008年大致具有12 d和32 d的短周期;中国及邻区地震活动大致具有400 d（约1 a）、1 400 d（约4 a）的短周期和6 a、16 a、27 a的长周期。     

基于双树复小波的变形监测数据去噪分析

将双树复小波引入到变形监测数据去噪中,从信号分解、去噪过程和去噪质量3个方面综合评价其可行性和有效性。理论分析和算例表明,信噪分离的质量会对阈值估计、阈值去噪和信号重构产生较大影响,信噪分离较好的信号能在一定程度上削弱阈值函数存在的缺陷;双树复小波的分解效果优于传统离散小波,能较好地表现出细节部分的频率信息,使变形信号的周期性变化特征更为明显,可以应用于变形监测数据分析。     

基于卫星测高和卫星遥感海面温度探测的南海中尺度涡旋对比分析

基于海表面温度数据和海面高度异常数据,采用矢量几何法提取南海的中尺度涡旋并进行统计分析。结果显示,从海表面温度和海面高度异常数据都可以提取涡旋,两者的提取能力差异很小。由海表面温度数据可以提取较小尺度的涡旋,但跟踪涡旋时存在不稳定性;由海面高度异常数据虽然不能检测到较小尺度的涡旋,但跟踪涡旋相对稳定。两种数据所提取涡旋的时间和空间分布规律具有一致性。     

一种基于小波分析的卫星钟差数据粗差处理方法

针对传统MAD方法在探测钟差粗差方面存在的不足,提出一种基于小波分析的钟差数据粗差探测与处理方法.该方法利用小波变换的多尺度分析能力,将含有粗差的数据分解为低频小波系数和各层的高频小波系数,并在不同时间尺度下进行粗差探测和消除.使用CODE提供的BDS精密钟差数据进行实验,分析不同小波函数及不同分解尺度对预处理效果的影...