导读:本文包含了相干激光测风雷达论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:相干激光雷达,载噪比,风场测量,光学效率
相干激光测风雷达论文文献综述
周安然,韩于利,孙东松,韩飞,唐磊[1]（2019）在《高光学效率相干多普勒激光雷达的测风性能分析与测试》一文中研究指出近期研发了一套高光学效率全光纤化相干激光雷达设备,可用于风场的实时探测。该相干激光雷达工作于1.55μm波段,望远镜直径50 mm,时间分辨率和距离分辨率分别是1 s和30 m。系统集成了光纤结构的接收单元、可编程扫描模式的两轴扫描头及一个用于实时信号处理的多核数字信号处理器。对系统的测风性能进行了理论分析并同实验结果进行了对比,验证了系统测量距离达到5 km。之后,通过将激光雷达与超声波风速仪数据进行对比验证系统的测量精度。经过数据分析水平风速相关系数达0.980,标准差为0.235 m/s,风向数据相关系数达0.993,标准差为3.105°。表明该相干激光雷达具有优良的性能,可以应用于大气边界层内的风场探测。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2019年11期）
张兰平,黄帅,王凯鑫,王庆,高春清[2]（2019）在《1.6μm相干激光测风雷达的速度标定研究》一文中研究指出介绍了相干激光测风雷达系统中用转盘进行速度标定的方法,在实验室搭建了激光雷达速度标定装置。采用1.645μm种子注入单频脉冲激光器,在激光中心频率相对种子光移频量约62MHz、转盘直径300mm、转盘速度-47.12～47.12m/s可调、激光出射方向和转盘线速度方向夹角为36°时,采用相干探测的方法测出了多普勒频移并反演出了测量速度;数据处理过程中分别采用最大值频谱估计法和频谱对齐法计算多普勒频移和转盘速度。实验结果显示,频谱对齐法相对于最大值频谱估计法能够提高36.3%的测速精度,因此在激光雷达测风系统中采用频谱对齐法相对于常用的最大值频谱估计法测量的风速精度更高,这对提高相干激光雷达测风的风速精度提供了实验依据和参考标准,验证了频谱对齐法在激光雷达测风的数据处理中的可行性。(本文来源于《光学技术》期刊2019年05期）
柯天美[3]（2019）在《1550nm全光纤相干激光测风雷达技术研究》一文中研究指出风速监测在天气预报、飞机飞行安全和智能风机系统等领域具有非常重要的应用。而激光测风雷达在风速遥感上具有非常高的探测灵敏度和时空分辨率,已被广泛运用于大气风场、大气风廓线和飞机尾流探测,以及危险气流预警等方面。1550 nm波段的光处在人眼安全波段,不会对人眼的安全造成威胁。本文开展了基于1 550 nm波段光纤激光器和光纤器件全光纤相干激光测风雷达探测技术研究。首先,论文介绍了相干激光测风雷达的基本原理,讨论了相干激光测风探测方法和风场矢量反演,对激光测风雷达公式的同轴、离轴形式分别进行了分析,探讨了在同轴和离轴情况下影响信噪比的因素;深入理解了风速分辨率和距离分辨率的物理内涵,为系统确定风速分辨率和距离分辨率等提供了理论基础。其次,基于测风雷达原理设计并建立了一套同轴全光纤相干激光测风雷达,这套同轴全光纤相干激光测风雷达由叁个部分构成:①雷达发射系统:1550nm光纤激光器有两路输出,一路作为参考光,另外一路经放大由声光调制器调制输出:②光学天线单元:由一个望远镜系统构成,主要功能为发射激光和收集散射光;③数据处理单元:采用GAGE公司的超高速采集卡采集相干拍频信号并通过计算机进行数据处理和分析。最后,基于建立的相干激光测风雷达系统进行了实验研究。为了验证系统的探测精度和准确性,开展了以下工作:(1)对70米外的墙体硬目标进行测距实验,反射信号在时域上有明显的时间差距,验证了系统的测距可行性和准确性。(2)为了检测系统的测速性能,建立了一套基于可变转速的转轮硬靶测速装置,对系统测速进行定标利用多普勒频移公式测量了不同转速下转轮边缘切向速度,测量结果与转轮的实际速度相关度达到了0.996。(3)为了能够测量实际大气的风速,利用加湿器产生模拟水汽风速测量研究,利用水汽的后向散射光测量了模拟水汽的风速。(4)开展了实际大气的风速测量实验,测得的风速频移量为△f=3.5MHz,由此计算得到实际大气风速为v=2.7m/s,与当天的气象预报风速相当。(本文来源于《安徽大学》期刊2019-05-01）
冯力天,赵培娥,史晓丁,靳国华,杨泽后[4]（2019）在《光源线宽对相干激光测风雷达探测性能的影响分析》一文中研究指出使用窄线宽激光源是相干激光测风雷达的特点之一,为研究不同线宽光源对激光测风雷达探测性能的影响,从理论分析了在相干长度内、外时光电流的频谱特性,并使用了叁种不同线宽的激光光源进行实际的测风试验。试验表明,当探测距离在相干长度外时,100 kHz光源信号幅度较1 k Hz与10 kHz两种光源下降约30%,且部分频段噪声幅度较大。因此,在设计中近程激光测风雷达,可考虑选用百kHz量级线宽光源,而探测距离数千米甚至更远的中远程激光测风雷达,可考虑选取几十千赫级线宽光源。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2019年04期）
王冲[5]（2019）在《1.5μm波长全光纤多功能相干多普勒测风激光雷达》一文中研究指出地球大气层从地面往上,包括对流层、平流层、中间层、热层和磁层等。其中对流层是密度最高的一层,它蕴含了整个大气层约80%的质量,以及几乎所有的水蒸气及气溶胶。对流层也是地球大气层中天气变化最复杂的一层,人类在航空和日常生活中遇到的几乎所有天气变化都出现在这一层。对流层的风场、大气退偏振比等参数特性是风能源开发利用、航空安全、大型建筑物和重大工程的安全设计及城市规划和防灾管理的关键参数,也是大气污染物稀释、扩散、输送的重要参数,因此对流层内的大气参数观测至关重要。激光雷达使用激光的振幅、频率、相位、偏振搭载信息,可以精确测距、测量频移、测量目标角度和偏振态。相干多普勒测风激光雷达具有结构紧凑、高角分辨率、高空间和时间分辨率、高测量精度、大动态范围、远探测距离、多目标探测、强抗干扰能力。本论文介绍了 1.5μm全光纤多功能相干多普勒测风激光雷达研制的过程,论文共分为叁个章节。第一章为绪论。本章节介绍了相干多普勒测风激光雷达在提高风能利用率、极端天气预警、大气污染监测、大型建筑物安全保障和解决科学问题上的应用。对相干多普勒测风激光雷达的发展进行了综述和回顾。第二章为相干多普勒测风激光雷达的理论推导。基于BPLO方法推导出相干多普勒测风激光雷达载噪比的表达式,并引出天线效率的概念,进一步对关键器件的参数进行优化,提高整机载噪比。然后基于优化后的系统参数,使用蒙特卡洛仿真产生回波数据并处理,得到理论上的相干多普勒测风激光雷达性能。最后使用雷达实测结果与理论性能进行对比,证明理论推导的正确性。第叁章为相干多普勒测风激光雷达外场实验。分别介绍了(1)1.5μm全光纤偏振相干多普勒测风激光雷达的设计方法和外场实验;(2)使用联合时频分析方法提高相干多普勒测风激光雷达距离分辨率;(3)基于Golay脉冲编码的相干多普勒测风激光雷达系统;(4)合肥地区PM_(2.5)与边界层之间关系;(5)安庆地区激光雷达与探空气球的对比实验。通过以上5组实验充分验证了全光纤多功能相干多普勒测风激光雷达的稳定性和广泛的应用场景。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2019-01-01）
刘燕平,王冲,吴云斌,上官明佳,夏海云[6]（2018）在《联合时频分析在相干测风激光雷达中的应用》一文中研究指出相干测风激光雷达具有风场测量精度高、高时空分辨率、探测范围广等突出优点,已广泛应用于风切变探测、飞机尾流探测、风力发电和大气湍流探测等方面。如何从大气回波信号中提取微弱的多普勒频移信息是激光雷达信号处理的难点。基于大气分层模型仿真生成相干激光雷达大气回波信号,对模拟回波信号应用不同的时频分布进行时频分析。随后对比了时频分析的效果,自适应最优核时频分布具有运算量小,交叉项抑制效果好,时频聚集度高等优点。最后,使用1.5μm相干多普勒激光雷达于2017年3月份在安徽合肥进行实地观测,将自适应最优核时频分布应用于实测数据,与传统的快速傅里叶方法对比风速反演结果。结果表明:自适应最优核时频分布能更好地反映出风速细节信息,3 km内距离分辨率为1.2 m,3 km后经平滑保持了对远场弱信号风速估计的连续性,时间分辨率为1 s时其最远水平探测范围约在6 km。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2018年12期）
刘延文,孙学金,张传亮,李绍辉[7]（2018）在《非相干多普勒测风激光雷达鉴频算法》一文中研究指出风场对大气的运动状态和运动趋势具有很强的代表性,所以风场的测量精度对数值天气预报和气候研究都至关重要。激光雷达具有很高的时空分辨率,在近几十年发展迅速,在对地观测中的作用越来越大,尤其在大气风场的探测中得到了很大的应用。本文从探测原理、分类和技术等方面分别对多普勒测风激光雷达进行了介绍,并着重总结了非相干多普勒测风激光雷达的多普勒频移算法,可以为我国星载激光雷达的研究提供参考。(本文来源于《激光与红外》期刊2018年10期）
柯天美,谈图,侯再红,靖旭,王振东[8]（2018）在《1.55μm全光纤相干激光测风雷达技术研究》一文中研究指出风速的监测在气象预测、飞行器的安全保障及风力资源的勘测等方面都有着十分重要的应用。采用1.55μm窄线宽全光纤激光雷达开展全光纤相干多普勒激光测风技术的研究,建立一套由电机带动转盘转动模拟风速测量装置,利用散射信号产生多普勒频移来校准系统的测量准确性.系统采用的1.55μm全光纤脉冲激光器单脉冲能量为10μJ、脉冲重复频率为20 kHz、脉宽为200 ns,模拟风速与实际测量结果具有很好的一致性。(本文来源于《大气与环境光学学报》期刊2018年05期）
张洪玮,吴松华,尹嘉萍,王琪超[9]（2018）在《基于短距相干测风激光雷达的机场低空风切变观测》一文中研究指出介绍了低空风切变及其预警的研究工作、相干多普勒测风激光雷达反演风场算法以及计算下滑道逆风廓线算法.进一步分析了2015年冬季和2016年春季北京首都机场低空风切变观测实验中所观测到的风切变案例,利用多种测量模式开展案例中风切变的监测,并对风切变观测结果进行了验证.实验结果表明,短距相干多普勒测风激光雷达多种测量模式均可能有效探测低空风切变.(本文来源于《红外与毫米波学报》期刊2018年04期）
周艳宗,王冲,刘燕平,夏海云[10]（2019）在《相干测风激光雷达研究进展和应用》一文中研究指出相干测风激光雷达采用外差探测方式,其后向散射信号经本振光放大,信噪比理论上可达到量子极限,具有高时空分辨、高精度的特点。相干测风激光雷达广泛应用于测量风切变、大气湍流、飞机尾流、阵风以及重力波等。目前,国内外相继开展了相干测风激光雷达的研究。介绍了相干测风激光雷达的发展历史,详细介绍了各波段相干测风激光雷达的最新研究进展,并对相干测风激光雷达的发展趋势进行了简要总结。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2019年02期）
相干激光测风雷达论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
介绍了相干激光测风雷达系统中用转盘进行速度标定的方法,在实验室搭建了激光雷达速度标定装置。采用1.645μm种子注入单频脉冲激光器,在激光中心频率相对种子光移频量约62MHz、转盘直径300mm、转盘速度-47.12～47.12m/s可调、激光出射方向和转盘线速度方向夹角为36°时,采用相干探测的方法测出了多普勒频移并反演出了测量速度;数据处理过程中分别采用最大值频谱估计法和频谱对齐法计算多普勒频移和转盘速度。实验结果显示,频谱对齐法相对于最大值频谱估计法能够提高36.3%的测速精度,因此在激光雷达测风系统中采用频谱对齐法相对于常用的最大值频谱估计法测量的风速精度更高,这对提高相干激光雷达测风的风速精度提供了实验依据和参考标准,验证了频谱对齐法在激光雷达测风的数据处理中的可行性。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
相干激光测风雷达论文参考文献
[1].周安然,韩于利,孙东松,韩飞,唐磊.高光学效率相干多普勒激光雷达的测风性能分析与测试[J].红外与激光工程.2019
[2].张兰平,黄帅,王凯鑫,王庆,高春清.1.6μm相干激光测风雷达的速度标定研究[J].光学技术.2019
[3].柯天美.1550nm全光纤相干激光测风雷达技术研究[D].安徽大学.2019
[4].冯力天,赵培娥,史晓丁,靳国华,杨泽后.光源线宽对相干激光测风雷达探测性能的影响分析[J].红外与激光工程.2019
[5].王冲.1.5μm波长全光纤多功能相干多普勒测风激光雷达[D].中国科学技术大学.2019
[6].刘燕平,王冲,吴云斌,上官明佳,夏海云.联合时频分析在相干测风激光雷达中的应用[J].红外与激光工程.2018
[7].刘延文,孙学金,张传亮,李绍辉.非相干多普勒测风激光雷达鉴频算法[J].激光与红外.2018
[8].柯天美,谈图,侯再红,靖旭,王振东.1.55μm全光纤相干激光测风雷达技术研究[J].大气与环境光学学报.2018
[9].张洪玮,吴松华,尹嘉萍,王琪超.基于短距相干测风激光雷达的机场低空风切变观测[J].红外与毫米波学报.2018
[10].周艳宗,王冲,刘燕平,夏海云.相干测风激光雷达研究进展和应用[J].激光与光电子学进展.2019