相干激光雷达信号处理：信噪比提升与仿真研究

本文主要探讨了相干激光测风雷达信号提取与仿真的关键技术，特别关注脉冲信号在该系统中的应用。激光测风雷达利用激光作为探测手段，通过发射脉冲并接收其反射回来的信号，来测量风速等气象参数。相干积累是提升信号质量的关键技术，它通过对多帧信号进行相位同步处理，减少噪声影响，提高信噪比（SNR）。 在文章中，作者详细介绍了两种信号处理策略：一种是直接进行长时间的相干积累，即超过0.028秒的累积，能够显著提升信噪比，达到22分贝以上的增益。这种长时间的相干积累有助于减小随机噪声的影响，从而提高测量精度。 另一种策略是结合短时相干积累和非相干积累。首先，通过短时间（如0.007秒）的相干积累，有效地捕获信号中的相位信息，然后在剩余的非相干时间内继续积累，总的积累时间超过0.020秒。这种混合方法能够进一步增强信号对比度，使信噪比增益达到18分贝以上。 作者使用Simulink软件平台进行仿真，这是一款广泛应用于系统建模和仿真分析的工具，通过模拟实际信号处理流程，验证了这两种策略的有效性。这种仿真结果对于理解和优化激光测风雷达的性能具有重要意义，对于实际设备的设计和工程应用具有指导价值。 文章还强调了信号处理技术在激光测风雷达中的核心地位，以及相干积累和非相干积累在不同应用场景下的选择和优化。此外，文中提及的国家自然科学基金项目支持，反映了这一研究领域的重要性及其在科研领域的前沿地位。 本文深入研究了相干激光测风雷达的信号处理方法，通过仿真展示了其在提高测量精度和抗噪声能力方面的优势，为相关领域的理论研究和实际应用提供了宝贵的技术支持。