系统工程与电子技术 ›› 2022, Vol. 44 ›› Issue (5): 1527-1535.doi: 10.12305/j.issn.1001-506X.2022.05.13

• 传感器与信号处理 • 上一篇    下一篇

基于修正小波变换插值-TAN的雷达降水粒子分类

李海*, 白锦, 孙研, 任嘉伟   

  1. 中国民航大学天津市智能信号与图像处理重点实验室, 天津 300300
  • 收稿日期:2020-10-22 出版日期:2022-05-01 发布日期:2022-05-16
  • 通讯作者: 李海
  • 作者简介:李海(1976—), 男, 教授, 博士, 主要研究方向为机载气象雷达信号处理、分布式目标检测与参数估计、自适应信号处理、阵列信号处理、动目标检测与参数估计|白锦(1995—), 女, 硕士研究生, 主要研究方向为机载气象雷达信号处理|孙研(1996—), 男, 硕士研究生, 主要研究方向为机载气象雷达信号处理|任嘉伟(1993—), 男, 硕士研究生, 主要研究方向为机载气象雷达信号处理
  • 基金资助:
    民机项目(MJ-2018-S-28);天津市自然基金重点项目(20JCZDJC00490);航空基金(20182067008);中国民航大学蓝天教学名师培养经费;中央高校基本科研业务费(3122018D008)

Radar hydrometeor classification based on modified wavelet transform interpolation-TAN

Hai LI*, Jin BAI, Yan SUN, Jiawei REN   

  1. Tianjin Key Lab for Advanced Signal Processing, Civil Aviation University of China, Tianjin 300300, China
  • Received:2020-10-22 Online:2022-05-01 Published:2022-05-16
  • Contact: Hai LI

摘要:

对于双偏振天气雷达在获取数据分辨率较低情况下的降水粒子分类问题, 提出一种双偏振体制天气雷达下基于修正小波变换插值-树扩展朴素贝叶斯(tree augmented naive Bayesian, TAN)的降水粒子分类方法。首先,需要在原雷达偏振参量数据分辨率比较低的情况下进行修正小波变换插值处理,以获得较高分辨率的雷达偏振参量数据。然后,基于互信息理论利用离散化的高分辨率偏振参量数据进行TAN网络结构和参数训练,得到可用于降水粒子分类的TAN网络。最后, 将高分辨率的雷达偏振参量数据带入到最终获得的TAN网络中以实现降水粒子分类。对实测数据的处理结果表明, 对于低分辨率雷达偏振参量数据, 所提方法可以取得较好的降水粒子分类结果。

关键词: 双偏振气象雷达, 降水粒子分类, 修正小波变换插值, 树扩展朴素贝叶斯

Abstract:

For the hydrometeor classification problem of dual-polarization weather radar with low data resolution, a hydrometeor classification method based on modified wavelet transform interpolation tree augmented naive Bayesian (TAN) is proposed. Firstly, it is necessary to carry out modified wavelet transform interpolation when the resolution of the original radar polarization parameter data is relatively low, so as to obtain high resolution radar polarization parameter data. Then, based on the mutual information theory, the discrete high resolution polarization parameter data are used to train the TAN network structure and parameters, and the TAN network which can be used for hydrometeor classification is obtained. Finally, the high resolution radar polarization parameter data are brought into the final TAN network to realize the hydrometeor classification. The processing results of measured data show that the proposed method can achieve better classification results of hydrometeor for low resolution radar polarization parameter data.

Key words: dual-polarization meteorological radar, classification of hydrometeor, modified wavelet transform interpolation, tree augmented naive Bayesian (TAN)

中图分类号: