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激光雷达探测大气参数的可视化反演技术被引量：2: 2008年; 针对激光雷达探测特点及其探测数据的处理要求,以Visual C++6.0软件为开发平台,利用Kriging方法和颜色映射等数据插补方法,研究精确大气参数的时空变化特性的可视化反演技术。通过对间隔1小时探测得到的24小时激光雷达的测量数据进行可视化反演处理,可直观清晰地观测到24小时内的大气消光系数的变化规律。; 周阿维华灯鑫周毅乐静; 关键词：激光雷达大气参数可视化

大气边界层白天温度测量用转动拉曼激光雷达被引量：19: 2007年; 设计了一个转动拉曼激光雷达系统,对大气边界层温度进行全天候高精度测量。系统选用波长355 nm的紫外激光作光源,采用高光谱分辨力光栅,将雷达接收到的散射信号以及太阳背景光从空间上分离,配合边缘反射镜,反射转动拉曼信号,去除大部分米氏-瑞利散射和太阳背景光噪声信号,并用两个窄带干涉滤光片,分离中心波长为353.9 nm和353.1 nm转动拉曼散射信号,同时对噪声信号进行2次高精度剔除,以保证白天测量的需要。对系统进行了分析及数值计算,结果表明在激光脉冲能量300 mJ,望远镜有效口径25 cm,测量时间10 min的条件下,可以在白天太阳背景光辐射度为3×108W/(m2.sr.nm)的边界层内测量高度2.5 km以下的大气温度分布,并在大气散射比低于2.5的条件下,温度测量精度可达到1 K。; 刘君华灯鑫李言; 关键词：大气光学温度分布大气边界层

小型米散射激光雷达的研制及其探测被引量：15: 2010年; 介绍了一台自行研制的用于大气气溶胶光学特性和水平能见度测量的小型米散射激光雷达系统,并进行了一系列观测实验和分析.系统选用532nm波长激光作为光源,采用Fernald反演算法对接收到的大气回波信号进行反演得到气溶胶消光系数.通过对西安城区上空的气溶胶光学特性进行连续观测,测得了西安城区不同时刻消光系数的高度分布廓线、以及24小时内大气边界层高度的时空变化特性,并对大气水平能见度进行了连续观测,其结果与当地气象部门提供的水平能见度数据的变化趋势基本一致.观测结果表明,利用该米散射激光雷达可以对大气气溶胶光学特性和水平能见度进行有效测量.; 毛建东华灯鑫何廷尧; 关键词：米散射激光雷达气溶胶消光系数水平能见度

银川上空大气气溶胶光学特性激光雷达探测研究被引量：12: 2010年; 小型米散射激光雷达是广泛使用的探测大气气溶胶光学特性的有效工具。作者研制了一台小型米散射激光雷达,并利用该激光雷达于2009年4月1日至4月10日期间对宁夏银川地区(北纬38°29′,东经106°06′)上空的大气气溶胶光学特性以及时空分布进行了观测。系统选用532 nm波长激光作为光源,采用Fernald法对接收到的大气回波信号进行反演,得到了气溶胶消光系数的高度分布廓线及24 h内气溶胶消光系数相对浓度的时空变化特性;并对期间一次明显的沙尘天气进行了观测和分析。观测结果表明,该小型米散射激光雷达能够对大气气溶胶及其时空分布情况进行有效、连续的观测,其观测结果有利于分析该地区气溶胶及沙尘天气的变化趋势。; 毛建东华灯鑫何廷尧王鸣; 关键词：激光雷达沙尘气溶胶消光系数

Ultraviolet Raman lidar for high-accuracy profiling of aerosol extinction coefficient被引量：2: 2009年; An ultraviolet (UV) Raman lidar system at 354.7 nm has been developed for accurately measuring the aerosol extinction profiles. A spectroscopic filter combining a high-spectral-resolution grating with two narrowband mirrors is used to separate the vibrational Raman scattering signal of N 2 at a central wave- length of 386.7 nm and the elastic scattering signal at 354.7 nm. The aerosol extinction is derived from the Raman scattering of N 2 and the elastic scattering by the use of Raman method and Klett method, respectively. The derived results of aerosol extinction are used to compare the difference of two retrieval methods, and the preliminary experiment shows that the Raman lidar system operated in analog detection mode has the capability of measuring aerosol profiles up to a height of 3 km with a laser energy of 250 mJ and an integration time of 8 min.; 高飞宋小全王玉峰周毅华灯鑫; 关键词：拉曼消光系数

光束品质因子M^2对非同轴激光雷达探测性能的影响被引量：6: 2008年; 光束品质因子M2直接影响高斯光束传播特性,光纤口径主要约束激光雷达接收系统的视场角。几何重叠因子是影响激光雷达探测性能的重要参量,其主要受激光束的发射特性、接收系统的结构等影响。通过探讨光束品质因子M2及耦合光纤口径对几何重叠因子的影响,为设计激光雷达发射接收系统,改善激光雷达的探测性能提供了优化方案。数值计算及初步实验表明,光纤的耦合效率与光纤的放置位置及光纤口径有很大的关系;几何重叠因子小于1的探测距离受到M2因子的较大影响且随着M2因子的增大而增大。; 高飞华灯鑫吴敏毛建东周毅; 关键词：大气光学光纤耦合

基于小波包分析的激光雷达信号消噪算法的研究被引量：18: 2011年; 针对激光雷达回波信号所含噪声的特点,提出并详细论述了一种能够对激光雷达回波信号进行有效消噪的小波包平均阈值变换方法。该方法通过求取最优小波包基的每个结点的阈值,并进行平均后作为全局阈值来实现小波包消噪。为了验证该方法的有效性,对包含高斯白噪声的模拟信号进行了仿真消噪,并对米氏散射激光雷达系统实际探测得到的大气回波信号进行了消噪处理。同时,将该方法与小波全局阈值消噪、小波包默认阈值的消噪效果进行了对比分析。仿真结果和实验结果表明,基于平均阈值的小波包消噪方法能够有效降低激光雷达回波信号中所含噪声,并且其消噪效果明显优于另外两种小波分析方法。; 毛建东华灯鑫王玉峰汪丽; 关键词：信号处理激光雷达小波包分析消噪消光系数

小型米散射激光雷达系统设计被引量：16: 2007年; 为了探测对流层内大气气溶胶和卷云的光学特性以及大气水平能见度等,在阐述了大气气溶胶探测原理及信号处理方法的基础上,利用二极管激光泵浦的Nd:YAG固体激光器的二倍频波长(532 nm)激光为光源,设计了一台小型微脉冲米散射激光雷达,并利用标准大气模型对系统进行了仿真计算。仿真结果表明,在探测误差小于10%条件下,系统在白天和夜晚的探测高度分别为6 km和13 km。该系统还具有对人眼安全、能全方位扫描探测等特点,可应用于城市及特定场合(如厂区,大型公共场所)的大气环境监测,也可用于沙尘暴探测及其预警预报技术的研究。; 刘君华灯鑫李言徐黎明; 关键词：气溶胶系统设计信噪比

Mie散射激光雷达大气回波信号经验模式分解算法的研究与应用被引量：16: 2009年; 详细论述了经验模式分解(EMD)的激光雷达大气回波信号降噪信号处理方法,并进行系统仿真及实验验证。这种基于EMD的去噪算法适合处理含有脉冲的信号(如Block.Bump和脉冲回波信号等)。通过利用该算法对米(Mie)散射激光雷达大气回波信号进行分析处理,其结果表明该去噪方法能去除大气回波中含有的噪声,能为下一级消光系数反演提供高信噪比(SNR)的初始数据。; 郑发泰华灯鑫周阿维; 关键词：激光雷达信号提取

紫外域激光雷达探测西安城区上空大气气溶胶时空剖面被引量：17: 2007年; 开发了一套紫外域波长的米散射激光雷达系统,探测西安城区上空大气气溶胶污染物质的光学特性及时空变化.系统选用对人眼较为安全的355 nm波长激光作光源,采用高光谱分辨率光栅,并借助光阑,将接收到的主要大气回波信号谱线(米散射和瑞利散射光谱与白天太阳背景光)从空间分离,剔除大部分太阳背景噪音,提高系统的白天探测能力.通过对西安城区上空的气溶胶时空变化特性进行24 h连续观测,采用Klett方法反演得到气溶胶消光系数,首次测得西安城区不同时刻消光系数的高度分布剖面图以及24 h内气溶胶相对质量密度的时空变化特性.; 刘君华灯鑫李言; 关键词：激光雷达气溶胶消光系数对流层

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