基于相位保持噪声感知去噪的全脉冲闪电三维定位方法
编号:205
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更新:2026-03-26 20:21:25 浏览:19次
口头报告
摘要
青海大通七站闪电电场观测网络是中国最早、持续运行时间最长的高原闪电观测系统之一,为研究高原雷暴及青海湖下游地区的天气变化和气候模式,特别是雷电活动对气候的响应,提供了宝贵的长期数据。然而,老化的模拟前端和宽带电磁噪声严重限制了三维闪电定位性能。为了显著提升该系统的定位性能,挖掘长期历史数据的潜在应用价值,本文提出了一种相位保持的噪声感知去噪方案——Wiener+零相位混合滤波(WZ),将自适应维纳滤波与零相位带通滤波相结合,在抑制宽带噪声的同时保持波形相位一致性。模拟试验表明,WZ相较传统带通滤波获得更高且更稳定的去噪增益,SNR提升均值达11.120 dB,TOA RMSE降至2.027×10⁻⁷ s,且误差分布更集中。基于真实观测资料的验证进一步表明,主频段信噪比最高提升3.7 dB,互相关滞后为0;典型个例反演得到3250个有效三维辐射源点,通道结构连续性与物理一致性显著增强。综合模拟与实测结果,WZ可在复杂噪声背景下同步提升信号质量与TOA鲁棒性,为基于TOA的三维闪电定位与通道精细重建提供一种高效、低成本的前端预处理途径。
关键词
闪电定位;维纳滤波;相位保持滤波;高原雷暴;历史观测网络
稿件作者
史洁
中国科学院大学;中国科学院西北生态环境资源研究院
范祥鹏
中国科学院西北生态环境资源研究院
李亚珺
河西学院
文莉娟
中国科学院西北生态环境资源研究院
霍莉莉
青海湖生物多样性保护研究中心
陈进轩
青海湖生物多样性保护研究中心
刘俊
复旦大学
李晓欣
中国科学院大学;中国科学院西北生态环境资源研究院
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