2μm相干激光測風(fēng)雷達(dá)氣象回波信號模擬與處理.pdf

1、相干激光測風(fēng)雷達(dá)氣象回波信號的信噪比極低且具有隨機(jī)性，其信號處理的主要目的是盡可能地提高回波信號的信噪比，以便從噪聲中提取所需要的信號。
　　對于脈沖體制的激光雷達(dá)，保證各個脈沖的相干性，即各個脈沖載波初相位的一致性，是本文信號處理方法實施的前提。但在實際應(yīng)用中，激光脈沖的相干性由于Q開關(guān)的隨機(jī)性而遭到破壞。因此，去除激光雷達(dá)發(fā)射脈沖的載波隨機(jī)初相位，恢復(fù)信號的相干性對本文采用的相干積累和非相干積累信號處理方法具有重要意義。

2、>　　本文主要研究在2μm相干激光測風(fēng)雷達(dá)的應(yīng)用背景下，基于數(shù)字中頻技術(shù)實現(xiàn)對雷達(dá)信號的相干接收，以消除各脈沖載波的隨機(jī)初相位。將數(shù)字中頻技術(shù)應(yīng)用于相干激光測風(fēng)雷達(dá)系統(tǒng)，具有線性范圍寬、低漂移、低失真、I/Q通道正交性和幅度一致性好等諸多優(yōu)點。當(dāng)今模數(shù)轉(zhuǎn)換器技術(shù)水平的顯著提高，使得將數(shù)字中頻技術(shù)應(yīng)用與頻率很高的激光雷達(dá)系統(tǒng)成為可能。
　　首先，為了進(jìn)行軟件仿真和半實物仿真，分別利用軟件和任意函數(shù)發(fā)生器對激光雷達(dá)中頻信號進(jìn)行模擬，研

3、究了兩種情況下模擬雷達(dá)中頻信號的具體方法，設(shè)定了相關(guān)參數(shù)，并給出了信號的仿真結(jié)果。
　　其次，在2μm相干激光測風(fēng)雷達(dá)的應(yīng)用背景下，設(shè)計了數(shù)字中頻相干接收的具體方案。根據(jù)所設(shè)計方案，在軟件仿真中，設(shè)計了Simulink環(huán)境下的系統(tǒng)仿真模型；在半實物仿真中，對GaGe高速數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行了二次開發(fā)。
　　然后，進(jìn)行Simulink環(huán)境下的軟件仿真以及結(jié)合數(shù)據(jù)采集卡的半實物仿真，結(jié)合相干積累和非相干積累這種傳統(tǒng)的信號處理方法，驗證