非相干測(cè)風(fēng)激光雷達(dá)是目前唯一可探測(cè)晴空風(fēng)場(chǎng)精細(xì)結(jié)構(gòu)的遙感手段，對(duì)于數(shù)值天氣預(yù)報(bào)、大氣動(dòng)力學(xué)研究、航空安全預(yù)警和國(guó)防應(yīng)用都有重要的意義和顯著的應(yīng)用前景。面向氣象應(yīng)用要求的系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的攻克，也將為我國(guó)星載測(cè)風(fēng)激光雷達(dá)的發(fā)展奠定一定基礎(chǔ)。本論文針對(duì)氣象應(yīng)用對(duì)測(cè)風(fēng)激光雷達(dá)工作模式、穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)測(cè)量的需求，進(jìn)行了非相干多普勒激光雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并就系統(tǒng)研制中的關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行了研究。 為了實(shí)現(xiàn)氣象業(yè)務(wù)工作模式，論文進(jìn)行了高重復(fù)頻率的半導(dǎo)體泵浦Nd：YAG脈沖激光器的種子注入研究。首次實(shí)現(xiàn)了種子激光器和脈沖激光器的單模光纖注入耦合，完成了單縱模、可調(diào)諧、穩(wěn)頻脈沖激光發(fā)射系統(tǒng)的研制。采用基于碘分子吸收的數(shù)字PID鎖頻方法，對(duì)非平面環(huán)形腔的連續(xù)激光器進(jìn)行了鎖頻，頻率穩(wěn)定性優(yōu)于1MHz。 針對(duì)風(fēng)速測(cè)量對(duì)觀測(cè)時(shí)間的需求，論文采用經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ椒纸夥椒▽?duì)激光雷達(dá)大氣回波信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)處理，為下一級(jí)風(fēng)速反演實(shí)時(shí)提供高信噪比、高時(shí)空分辨率的初始數(shù)據(jù)。為提高徑向風(fēng)速反演精度，論文采用離散小波變換，提出了應(yīng)用雙正交小波和隨探測(cè)距離變化的閾值設(shè)定方法，對(duì)徑向風(fēng)速數(shù)據(jù)進(jìn)行了降噪處理。數(shù)據(jù)分析顯示，綜合兩種方法該方...

【文章頁(yè)數(shù)】：100 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
1 序言
    1.1 研究目的和意義
    1.2 多普勒激光測(cè)風(fēng)原理與發(fā)展
    1.3 論文研究?jī)?nèi)容
2 高功率、窄線寬、穩(wěn)頻脈沖激光發(fā)射系統(tǒng)
    2.1 種子注入原理
        2.1.1 脈沖激光器的單縱模工作
        2.1.2 縱模加強(qiáng)
        2.1.3 種子注入
    2.2 半導(dǎo)體泵浦脈沖激光器的種子注入
    2.3 增益匹配
    2.4 單模保偏光纖的應(yīng)用
    2.5 光學(xué)隔離設(shè)計(jì)
    2.6 快速Q(mào)開(kāi)關(guān)建立時(shí)間最小化控制
    2.7 種子激光器的穩(wěn)頻
        2.7.1 激光穩(wěn)頻技術(shù)的需求及發(fā)展
        2.7.2 雙頻Nd:YAG激光器的溫度特性
        2.7.3 溫度調(diào)頻激光器的數(shù)字PID校正
        2.7.4 改進(jìn)的數(shù)字PID算法
        2.7.5 實(shí)驗(yàn)及鎖頻結(jié)果
3 多普勒測(cè)風(fēng)激光雷達(dá)信號(hào)處理技術(shù)研究
    3.1 實(shí)時(shí)EMD大氣回波信號(hào)預(yù)處理
        3.1.1 測(cè)風(fēng)激光雷達(dá)的觀測(cè)模式
        3.1.2 經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ椒纸?br>        3.1.3 激光雷達(dá)大氣回波信號(hào)的EMD實(shí)時(shí)處理
    3.2 小波分析提高風(fēng)速反演精度
        3.2.1 小波分析
        3.2.2 小波基函數(shù)的選取
        3.2.3 小波分析與低通濾波方法的比較
        3.2.4 距離相關(guān)閾值
    3.3 綜合信號(hào)處理
4 非相干激光測(cè)風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    4.1 前言
    4.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        4.2.1 風(fēng)速測(cè)量原理
        4.2.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
    4.3 脈沖激光發(fā)射系統(tǒng)
    4.4 單頻激光脈沖鑒別系統(tǒng)
    4.5 發(fā)射掃描機(jī)構(gòu)
    4.6 接收系統(tǒng)
        4.6.1 光學(xué)接收及鑒頻
        4.6.2 光電轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)采集處理子系統(tǒng)
        4.6.3 接收系統(tǒng)模擬
5 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
作者博士期間發(fā)表的論文
致謝



本文編號(hào)：3811991