【摘要】：多普勒激光雷達是一種測風雷達,它通過測量大氣分子和氣溶膠運動產(chǎn)生的多普勒頻移來實現(xiàn)風速的測量解決風速測量時的精度問題是多普勒激光雷達發(fā)展過程中常被提及的問題�；诖�,本文提出了一種激光工作點的鎖定方式和一種利用相位調(diào)制技術(shù)進行多普勒頻移測量的探測方法。在激光工作點的鎖定方式方面,本文首先通過理論研究闡述工作點鎖定方式的工作原理,然后對基于Lab VIEW平臺編寫的PID控制程序進行了詳細的介紹,然后利用相關(guān)的整定方法對本文中使用的PI型控制器進行參數(shù)的整定并將整定好的參數(shù)帶入控制系統(tǒng)中,能夠獲得0.75MHz的鎖定精度。在相位調(diào)制技術(shù)鑒頻方法方面,本文首先從理論上對相位調(diào)制技術(shù)鑒頻方法進行詳細的闡述。該方法是利用空間相位調(diào)制器與F-P標準具進行配合進行頻移測量的,經(jīng)過相位調(diào)制器調(diào)制的信號光可以看成原頻帶與兩個相位相反的邊頻帶的形式,原頻帶對應(yīng)的F-P標準具的透過率不同,兩個邊頻帶經(jīng)過F-P標準具后,受到F-P標準具的影響不同,因此能夠通過對信號光中的調(diào)制分量進行提取計算,得出此時的多普勒頻移。然后本文從仿真的角度上對相位調(diào)制技術(shù)鑒頻方法進行了研究,針對鑒頻方法中的一些參數(shù)進行了相關(guān)研究,得出能夠提高相位調(diào)制技術(shù)鑒頻效率的參數(shù),并且基于仿真模型對米氏散射和瑞利散射在相位調(diào)制技術(shù)中的影響做了相關(guān)探究,發(fā)現(xiàn)當米氏散射光強在后向散射光強中占的比例越大,鑒頻效果越好。最后,本文從實驗的角度對相位調(diào)制技術(shù)鑒頻方法進行了研究,實驗內(nèi)容包括無目標實驗和有目標的測量實驗,無目標實驗中針對一些參數(shù)對鑒頻效率的影響進行對比分析,基于實驗中使用的光學(xué)系統(tǒng)總結(jié)出了適合相位調(diào)制技術(shù)使用的相關(guān)參數(shù)。通過測量回波信號的形式對頻移進行測量,并且證實在拍頻振幅零點附近的位置,測量誤差能夠保證在2MHz范圍內(nèi)。
【圖文】：

GLOW車載測風激光雷達[2]

MasaharuImak 等人提出了利用直接探測多普勒激光雷達對對流層風場進行測量的方法，光路圖如圖1-2 所示[7]，他們通過米氏散射測量對流層較低部分的風速，，而用瑞利散射測量對
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN958.98

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

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2 刁偉峰;劉繼橋;竹孝鵬;劉源;張鑫;陳衛(wèi)標;;全光纖相干多普勒激光雷達非線性最小二乘風速反演方法及實驗研究[J];中國激光;2015年09期

3 上官明佳;夏海云;華政宇;岑曄濤;王沖;裘家偉;舒志峰;竇賢康;;瑞利多普勒測風激光雷達的頻率標定方法[J];強激光與粒子束;2015年01期

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10 沈法華;顧江;董晶晶;楊洋;孫東松;;瑞利散射多普勒測風激光雷達的校準[J];強激光與粒子束;2008年06期

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2 馮長中;基于碘分子濾波器的測風激光雷達反演算法優(yōu)化研究[D];中國海洋大學(xué);2014年

本文編號：2590178