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申请/专利权人：中国人民解放军61540部队;中科星图空间技术有限公司

摘要：本发明涉及一种基于最大正向偏差的卫星激光测距全波形高斯拟合方法，属于卫星激光测距领域。该方法的基本策略如下：初始状态拟合波形仅包含位于回波振幅最大值处的一个高斯分量，然后通过多次循环迭代，渐次地在拟合波形与实际回波的最大正向偏差处增加高斯分量，逐步缩小拟合波形与实际回波之间的偏差，直至满足拟合结束条件。本发明使用的波形拟合方法即适用于常规回波，也适用于复杂多峰、多个单脉冲合成类似单波的叠加波、面积较小的地物目标形成弱回波等情形，适用性更广。

主权项：1.基于最大正向偏差的卫星激光测距全波形高斯拟合方法，其特征在于，包括以下步骤：1对输入的原始回波进行预处理，包括：背景噪声估计得到背景噪声均值和标准差，使用一维高斯滤波器进行平滑滤波；2回波有效信号检测，根据步骤1中估计得到的背景噪声均值和标准差，确定回波有效信号振幅阈值最小值Thsig_min，分别从原始回波两端开始搜索第一个振幅值大于Thsig_min的点作为有效信号起始位置sigbeg和结束位置sigend，将sigbeg和sigend之间的波形作为回波有效信号；3背景噪声重新估计，从平滑回波中取位于sigbeg左侧的若干个点，计算这些点的振幅均值μnoise_s和标准差σnoise_s，作为高斯拟合波形的噪声估计参数；4初始高斯分量检测及参数初值估计，搜索平滑回波振幅最大值点Pmax，记点Pmax对应采样点的索引序号为Imax，在采样点Imax处新增高斯分量，并估计该高斯分量的初始参数，此时拟合波形中有且仅有一个高斯分量；5拟合波形参数调整优化，使用非线性最小二乘方法对拟合波形做参数调整，若调整后拟合残差变小，使用调整后参数进入后续处理，否则使用调整前参数；6检测当前拟合波形中是否包含无效高斯分量，若有则剔除；7计算拟合残差，判断是否满足拟合结束条件，结束拟合条件为：拟合次数大于等于某一设定值Itermax或拟合残差变化量与拟合残差的比值小于0.01，对于GLAS数据Itermax取值为12，若满足则结束拟合，方法结束；若不满足则进入下一步；8计算拟合波形与平滑回波之间的振幅偏差；9在最大正向偏差处，新增高斯分量并估计其初始参数；10使用非线性最小二乘方法对拟合波形做参数调整，重新进入步骤5。

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