[发明专利]一种气象卫星红外高光谱数据光谱位置校正方法

权利要求书

1.一种气象卫星红外高光谱数据光谱位置校正方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：校正前预处理，根据输入的待校正光谱位置偏差ρ，构造供校正的光谱数据序列并存储在实数组A中，A的长度在数值上等于最小采样点数N_s，具体步骤包括：

步骤1：根据已知的光谱位置偏差ρ，计算所需的最小采样点数N_s；

步骤2：构造供校正的光谱数据序列并存储在实数组A中，A的长度在数值上等于最小采样点数N_s，将实数组A的全部单元置零；

步骤3：根据目标光谱分辨率Δυ，计算实数组A中每个单元A(n)对应的光谱位置，单元1对应的光谱位置为0，单元2，单元3依次增加Δυ；同时，根据已知长度为N_t的待校正光谱数据s每个单元对应的波长位置，将待校正光谱数据s填充到实数组A中；

步骤二：光谱位置校正，针对实数组A，采用快速离散傅里叶变换(FDFT)及快速离散傅里叶逆变换(IFDFT)处理方法，得到经光谱位置校正后的复数组A′，具体步骤包括：

步骤4：对实数组A进行快速离散傅里叶变换(FDFT)处理，得到长度在数值上等于最小采样点数N_s的复数组B；

步骤5：根据最小采样点数N_s的奇偶性，确定复数组B中最高频率单元对应的位置；判断若光谱位置偏差ρ为正，则删除复数组B最高频率单元，得到新的复数组B′；判断若光谱位置偏差ρ为负，则在复数组B最高频率处增加一个新单元并置零，得到新的复数组B′；复数组B′长度为N′；光谱位置偏差ρ非正即负，复数组B′和复数组B′的长度N′都是确定值；判断若光谱位置偏差ρ为正，则删除复数组B最高频率单元，得到新的复数组B′，此时复数组B′长度N′在数值上变为N_s-1；判断若光谱位置偏差ρ为负，则在复数组B最高频率处增加一个新单元并置零，得到新的复数组B′，此时复数组B′长度N′在数值上变为N_s+1；

步骤6：根据高光谱数据的起始光谱位置，对复数组B′进行有限长度的快速离散傅里叶逆变换(IFDFT)，得到复数组A′，复数组A′长度在数值上为N_t，与待校正光谱数据s长度N_t在数值上相等；

步骤三：相位差调整，对复数组A′修正由光谱位置校正引起的微小相位变化，具体步骤包括：

步骤7：对复数组A′进行取模处理，得到复数组A′长度在数值上为N_t的校正后光谱数据s′。

2.如权利要求1所述的校正方法，其特征在于，所述步骤1中，最小采样点数N_s的计算方法，为公式(1)：N_s＝int{10⁶/|ρ| +0.5}

上述公式(1)中，光谱位置偏差ρ的单位为ppm，即百万分之一，int{·}为取整数函数，|·|为取绝对值函数。

3.如权利要求1所述的校正方法，其特征在于，所述步骤3中，实数组A中每个单元A(n)对应的光谱位置对应的波长计算方法为公式(2)：A(n)对应的光谱位置对应的波长为：n×Δυ，n∈[0，N_s-1]。

4.如权利要求1所述的校正方法，其特征在于，所述步骤4和所述步骤6中快速离散傅里叶变换及快速离散傅里叶逆变换的计算方法，公式(3)及公式(4)：

公式(3)中l满足如下关系，公式(5)：

公式(4)中l′满足如下关系，公式(6)：

上述公式(5)和公式(6)中，int{·}的含义同公式(1)，上述公式(3)中，在计算中用到的和根据实数组A的长度N_s预先计算得到；上述公式(4)中，在计算中用到的和根据复数组B′的长度N′预先计算得到。