2μm相干激光測(cè)風(fēng)雷達(dá)氣象回波信號(hào)模擬與處理.pdf

1、相干激光測(cè)風(fēng)雷達(dá)氣象回波信號(hào)的信噪比極低且具有隨機(jī)性，其信號(hào)處理的主要目的是盡可能地提高回波信號(hào)的信噪比，以便從噪聲中提取所需要的信號(hào)。
　　對(duì)于脈沖體制的激光雷達(dá)，保證各個(gè)脈沖的相干性，即各個(gè)脈沖載波初相位的一致性，是本文信號(hào)處理方法實(shí)施的前提。但在實(shí)際應(yīng)用中，激光脈沖的相干性由于Q開(kāi)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(hào)的相干性對(duì)本文采用的相干積累和非相干積累信號(hào)處理方法具有重要意義。

2、>　　本文主要研究在2μm相干激光測(cè)風(fēng)雷達(dá)的應(yīng)用背景下，基于數(shù)字中頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)雷達(dá)信號(hào)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(cè)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(diǎn)。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(shí)物仿真，分別利用軟件和任意函數(shù)發(fā)生器對(duì)激光雷達(dá)中頻信號(hào)進(jìn)行模擬，研

3、究了兩種情況下模擬雷達(dá)中頻信號(hào)的具體方法，設(shè)定了相關(guān)參數(shù)，并給出了信號(hào)的仿真結(jié)果。
　　其次，在2μm相干激光測(cè)風(fēng)雷達(dá)的應(yīng)用背景下，設(shè)計(jì)了數(shù)字中頻相干接收的具體方案。根據(jù)所設(shè)計(jì)方案，在軟件仿真中，設(shè)計(jì)了Simulink環(huán)境下的系統(tǒng)仿真模型；在半實(shí)物仿真中，對(duì)GaGe高速數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行了二次開(kāi)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(shí)物仿真，結(jié)合相干積累和非相干積累這種傳統(tǒng)的信號(hào)處理方法，驗(yàn)證