相干激光测风雷达系统中扫描方式及算法的研究

【摘要】相干激光测风雷达系统利用外差检测技术获得回波光的多普勒频移信息,进而利用多普勒测速原理计算出风场示踪物径向速度。激光测风雷达不仅可以提供气溶胶分布、风场的变化性等信息,而且是目前唯一可以实现三维大气风场测量的有效方式。本文介绍了相干激光测风雷达的测风原理,并对信号检测进行了分析。利用MATLAB模拟回波信号,并在此基础上对回波信号进行FFT变换和FFT前加窗仿真处理。仿真结果表明,随着FFT点数的增加可以有效提高回波信号的信噪比,而且FFT前加海明窗可以提高对微弱信号的处理能力。针对相干激光测风雷达扫描系统的研究并结合近地风随高度的变化趋势,设计了两种扫描方式,即圆锥定点扫描方式和单点测量方式。依据某风场的风速数据,通过数据计算及误差分析,论证了单点测量方式和圆锥定点扫描方式在不同高度范围的适用性。
【作者】宋泽；
【导师】王晓兰；马呈霞；
【作者基本信息】兰州理工大学，电气工程，2014，硕士
【关键词】相干激光测风雷达；外差检测；多普勒频移；回波信号；圆锥定点扫描；

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