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[发明专利]一种高灵敏度和高线性度兼顾的大气瑞利回波光信号接收方法和装置-CN201810699626.4有效
发明人：伯广宇 -专利权人：中科院合肥技术创新工程院
申请日： 2018-06-29 - 公布日： 2020-11-24 - 主分类号： G01S17/95 文献下载
摘要：本发明涉及一种高灵敏度与高线性度兼顾的大气瑞利回波光信号接收方法和装置，用于解决瑞利激光雷达回波信号高灵敏度与高线性度接收难以兼顾的问题。首先，为了提高大气瑞利回波信号的信噪比，采用极高灵敏度的光电倍增管探测器；其次，为了保障大气瑞利回波信号的线性接收，发明了一种将大气气溶胶光学厚度历史观测数据统计特征与其实测值相结合的方法，用于抑制大气瑞利回波信号的动态范围；最后，利用一套瑞利回波光强自适应调整装置，调整由于实际大气气溶胶光学厚度变化，引起的大气瑞利回波信号动态范围变化。本发明兼顾了大气瑞利回波信号的高灵敏度和高线性度接收，可以有效提高瑞利激光雷达的常规观测能力。
一种灵敏度线性兼顾大气瑞利回波信号接收方法装置

[发明专利]一种获取大气稳定度的方法及相关组件-CN202111602619.6在审
发明人：任斯敏;李荣忠;吴松华;王希涛 -专利权人：青岛镭测创芯科技有限公司
申请日： 2021-12-24 - 公布日： 2022-04-01 - 主分类号： G01S17/95 文献下载
摘要：本申请公开了一种获取大气稳定度的方法及相关组件，接收大气散射的回波信号，随后进入分光系统对回波信号进行分光得到子回波信号，根据温度回波信号反演得到温度廓线，根据氮气分子的回波信号获取大气压强廓线，根据大气压强廓线及温度廓线计算出不同高度的位温，根据氮气分子的回波信号和水汽分子的回波信号计算不同高度的水汽混合比，根据位温及水汽混合比计算出相当位温，根据位温与相当位温的垂直梯度就可以判定出大气稳定度，利用激光雷达反演位温和相当位温，可以实现参量长时间地连续观测，利用位温和湿位温判定大气稳定度的方式不会受时间和空间的限制，同时可以实现大气稳定度的计算和实时反馈，提高了效率，应用场景更广泛。
一种获取大气稳定方法相关组件

[发明专利]一种用臭氧雷达探测大气边界层的方法-CN202211155179.9在审
发明人：付江辉 -专利权人：北京环拓科技有限公司
申请日： 2022-09-22 - 公布日： 2022-11-25 - 主分类号： G01S17/95 文献下载
摘要：一种用臭氧雷达探测大气边界层的方法，属于大气污染监测技术领域，包括以下步骤：S1臭氧雷达产生激光信号发射到大气中，受到气溶胶的反射产生回波信号，采集回波信号；S2选择回波信号中的一组，记作A；S3设定一定高度以上的大气层为洁净大气层，将其回波信号作为背景噪声，记作Am，将信号A依次减去Am，获得去噪后的信号数据；S4使用Fernald反演算法处理去除噪声后的信号数据，计算出大气气溶胶消光系数，记作E；S5使用小波协方差函数计算出大气边界层高度本发明计算结果满足要求，实现臭氧雷达一物多用；同时为分析大气逆温层，评估臭氧污染的扩散势能，提供了数据支撑。
一种臭氧雷达探测大气边界层方法

[发明专利]一种大气海洋探测激光雷达的探测方法及中继光学系统-CN202210343937.3在审
发明人：李菁文;潘超;赵一鸣;边吉;刘宇哲;王丽东;韩晓爽 -专利权人：北京遥测技术研究所;航天长征火箭技术有限公司
申请日： 2022-04-02 - 公布日： 2022-08-19 - 主分类号： G01S17/95 文献下载
摘要：本发明提供一种大气海洋探测激光雷达的探测方法及中继光学系统，包括视场分离和分通道回波信号探测，视场分离镜将接收望远镜的输出光进行视场分离，532nm大视场回波信号被反射至海洋探测通道中继光学系统，小视场大气回波信号通过视场分离镜的中心开孔后射向大气探测通道准直镜组本发明通过采用视场分离镜，将探测海底的532nm大视场回波信号与探测大气与海面的中心视场355nm、532nm、1064nm回波信号分离开，实现大气海洋空间环境的复合探测；采用准直镜、聚焦镜、分色镜、偏振分光镜、滤光片等光学模块对回波信号进行处理，实现气海三波长五通道探测功能，能够实现大气与海洋复合探测。
一种大气海洋探测激光雷达方法中继光学系统

[发明专利]基于光子轨道角动量提高激光雷达探测信噪比的滤噪系统-CN202110137681.6在审
发明人：张子静;岑龙柱;赵远;孙怿飞 -专利权人：哈尔滨工业大学
申请日： 2021-02-01 - 公布日： 2021-06-11 - 主分类号： G01S17/02 文献下载
摘要：本发明是为了解决大气环境中，被大气散射的散射光会干扰对激光回波信号的探测且不能被窄带滤波片滤除的问题。本发明所述的基于光子轨道角动量提高激光雷达探测信噪比的滤噪系统，发射系统发出携带轨道角动量的光束透过大气照射至被测目标，接收系统用于接收回波光信号，回波光信号包括被测目标反射形成的激光回波信号和大气散射形成的杂散光，接收系统还用于将其接收到的回波光信号发送至光场过滤探测系统，光场过滤探测系统用于滤除杂散光获得激光回波信号。
基于光子轨道角动量提高激光雷达探测系统

[发明专利]二元脉冲幅度编码测风激光雷达风速测量方法及系统-CN202310246035.2有效
发明人：徐荷;李健兵;孙迪峰;彭芸莉;王雪松 -专利权人：中国人民解放军国防科技大学
申请日： 2023-03-15 - 公布日： 2023-05-23 - 主分类号： G01S7/484 文献下载
摘要：本申请涉及二元脉冲幅度编码测风激光雷达风速测量方法及系统，该方法包括：根据二元脉冲幅度编码矩阵对单频连续激光进行二元脉冲幅度编码调制，得到二元脉冲幅度编码信号；将二元脉冲幅度编码信号经光放大器放大后，通过环形器传输至光学天线并向待测大气区域发射；接收待测大气区域的回波信号后，确定回波信号中回波脉冲序列的解码矩阵；根据解码矩阵对回波脉冲序列进行解码处理，得到不同延时的功率谱；对不同延时的功率谱进行对齐并累加平均处理，得到回波功率谱；根据回波功率谱和单频连续激光的频率计算得到待测大气区域的大气风速
二元脉冲幅度编码激光雷达风速测量方法系统

[发明专利]大气探测雷达信号识别方法、装置、设备及介质-CN202010089236.2有效
发明人：田玉芳;陈泽;吕达仁;王勇;毕永恒 -专利权人：中国科学院大气物理研究所
申请日： 2020-02-12 - 公布日： 2021-09-21 - 主分类号： G01S7/41 文献下载
摘要：本发明公开了一种大气探测雷达目标回波识别处理方法、装置、设备及介质。读取功率谱密度数据；对功率谱密度数据进行预处理，获取预处理数据；通过对数线性拟合算法对预处理数据进行噪声电平估算，快速且准确地获取噪声电平值，提高数据处理效率；基于噪声电平值，对预处理数据进行识别，提取大气湍流回波信号，即目标回波信号；通过对目标回波信号进行计算，获取目标回波信号对应的基础数据。该方法使得对目标回波信号的识别与提取更加准确，有效提高了基础数据的质量。
大气探测雷达信号识别方法装置设备介质

[发明专利]基于回波信号实时监测激光雷达探测波长的系统及方法-CN202310228279.8有效
发明人：杜丽芳;杨国韬;郑浩然;夏媛;吴方;王泽龙 -专利权人：中国科学院国家空间科学中心
申请日： 2023-03-10 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： G01S7/497 文献下载
摘要：本发明涉及激光雷达探测波长监测技术领域，特别涉及一种基于回波信号实时监测激光雷达探测波长的系统及方法。本发明系统包括：回波信号采集子系统和回波信号分析子系统；其中，回波信号采集子系统，用于采集中高层大气多普勒探测激光雷达接收到的不同方向上不同频率的金属成分共振产生的回波信号；回波信号分析子系统，用于分别对每个方向上不同频率的回波信号进行处理和分析本发明利用中高层大气多普勒激光雷达的回波信号来判断探测波长的准确性，避免了由于锁频系统失锁导致的探测波长不准导致探测结果不准确。
基于回波信号实时监测激光雷达探测波长系统方法

[发明专利]消除背景光和热噪声对大气消光系数测量精度影响的方法-CN201110070455.7无效
发明人：曹念文 -专利权人：南京信息工程大学
申请日： 2011-03-23 - 公布日： 2011-09-28 - 主分类号： G01N21/47 文献下载
摘要：本发明公布了一种消除背景光和热噪声对大气消光系数测量精度影响的方法，包括如下步骤：首先降低激光器输出能量，测量不同能量激光束的散射回波信号，在相近的时间间隔内，两回波信号中背景光和热噪声信号相等；把两回波信号相减，背景光和热噪声信号相互抵消，再反演这两回波差方程即可得到真实的大气消光系数。本发明是通过新的实验和反演方法解决上述问题，有效消除背景光和热噪声对探测精度的影响，得到准确可靠的大气光学参数。
消除背景光和噪声大气系数测量精度影响方法

[发明专利]探测生物气溶胶的反斯托克斯拉曼激光雷达系统及方法-CN202210721178.X在审
发明人：饶志敏;华灯鑫;毛建东;赵虎;周春艳;巩鑫 -专利权人：北方民族大学
申请日： 2022-06-24 - 公布日： 2022-09-27 - 主分类号： G01N21/64 文献下载
摘要：本发明公开了一种探测生物气溶胶的反斯托克斯拉曼荧光激光雷达系统，包括固体脉冲激光器，固体脉冲激光器产生的紫外激光脉冲与大气中所含物质接触，产生大气回波信号，该大气回波信号由望远镜接收后，由多模光纤传导至凸透镜，凸透镜的光路前方依次设有全反射镜片A和光栅，光栅将大气回波信号分成三路信号，该三路信号分别经过三路信号处理光路处理后汇总至计算机。本发明还公开了利用反斯托克斯拉曼激光雷达系统全天时探测生物气溶胶的方法，采用本发明能够提高白天情况下大气生物气溶胶浓度的测量精度。
探测生物气溶胶斯托克斯拉曼激光雷达系统方法

[发明专利]基于宽谱光源的测风激光雷达-CN201910256086.7有效
发明人：上官明佳;夏海云;薛向辉;窦贤康 -专利权人：中国科学技术大学
申请日： 2019-03-29 - 公布日： 2023-06-16 - 主分类号： G01S17/95 文献下载
摘要：该发明采用光开关选通，使发射激光和大气回波信号共用一个滤波器，实现基于宽谱光源的直接探测测风激光雷达。该发明提出采用频移器将发射激光的频率移至滤波器的边缘上。当大气回波信号发生多普勒频移时，将引起大气回波信号经滤波器上的透射信号和反射信号的强度变化，一个增强，一个降低，大气风速通过这个强度变化信息提取。由于发射激光和大气回波信号在毫秒甚至微秒量级的时间内通过滤波器，因此本发明具有如下优势，首先，该测风激光雷达对激光器和滤波器的频率漂移不敏感；其次，不需采用窄线宽单频激光器，宽谱光源可提高出射激光功率，
基于光源激光雷达

[发明专利]一种风廓线雷达大气湍流能量探测系统及方法-CN201610851730.1有效
发明人：任迎新;沈江林;王志锐 -专利权人：北京无线电测量研究所
申请日： 2016-09-26 - 公布日： 2019-11-22 - 主分类号： G01S13/95 文献下载
摘要：本发明涉及大气湍流能量探测领域，尤其涉及一种风廓线雷达大气湍流能量探测系统及方法。该系统包括数字中频接收机，用于采集大气湍流雷达回波信号，将雷达回波信号进行数字化处理得到时域数据并发送到第一存储模块中；第一存储模块，用于存储数字中频接收机发送的时域数据；信号处理模块，用于对第一存储模块中的时域数据进行信号处理，生成大气湍流回波功率谱数据并发送到第二存储模块中。本发明提供了一种用于实现对大气湍流能量和摩擦速度进行观察、探测和处理的风廓线雷达大气湍流能量探测系统和方法，能实时获得数据，数据准确，精确度高，真实还原大气湍流，可应用于科研、大气观测和农业应用等多个领域
一种风廓线雷达大气湍流能量探测系统方法

[发明专利]基于多孔径收发的无盲区脉冲相干测风激光雷达系统-CN202011474509.1有效
发明人：禹智斌;白杰;赵明光;刘冬;陈乐 -专利权人：哈尔滨工业大学（深圳）;青岛华航环境科技有限责任公司
申请日： 2020-12-14 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： G01S17/95 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于多孔径收发的无盲区脉冲相干测风激光雷达系统，其中光学收发天线中包括多个用于向大气发射激光脉冲信号和/或接收大气反射的后向散射回波光信号的孔径，且至少存在一个孔径不发射激光脉冲信号，其只接收后向散射回波光信号，由于该孔径接收的后向散射回波光信号中不包含干扰散射光信号，使得在激光脉冲信号发射过程的脉冲宽度时间内，对该只接收后向散射回波光信号的孔径所接收的后向散射回波光信号进行处理，避免了干扰散射光信号对后向散射回波光信号造成的测量盲区，在激光脉冲信号完成发射后的时间内，对所有孔径接收的后向散射回波光信号叠加后进行处理，以加强后向散射回波光信号的信号强度，提高了测量的综合性能。
基于多孔收发盲区脉冲相干激光雷达系统

[发明专利]多波段拉曼-荧光激光雷达系统-CN201410363057.8有效
发明人：黄忠伟;周天;黄建平;闭建荣;史晋森 -专利权人：兰州大学
申请日： 2014-07-28 - 公布日： 2014-10-29 - 主分类号： G01S17/95 文献下载
摘要：多波段拉曼-荧光激光雷达系统，包括激光发射系统、回波信号接收系统和信号采集系统，能同时探测多波段偏振米散射信号、氮气和水汽拉曼散射信号和32通道夜间大气荧光信号。激光发射系统可同时发射355nm、532nm和1064nm激光束；回波信号接收系统将回波信号分光、滤光得到355nm和532nm偏振米散射信号、607nm和660nm拉曼散射信号；信号采集系统与回波信号接收系统连接，采集355nm和532nm垂直和水平偏振米散射信号、607nm和660nm的氮气和水汽拉曼信号、32通道波长的夜间大气微弱荧光信号，并将32通道波长的夜间大气微弱荧光信号探测与355nm和532nm偏振米散射信号、607nm和660nm波段探测相结合用以探测研究生物气溶胶的时空分布特征和复杂成分，以及大气水汽时空分布和雾霾致癌成分及生消过程。
波段荧光激光雷达系统

[发明专利]基于差分相关脉冲的激光雷达测风方法及系统-CN202110474908.6在审
发明人：张云鹏;夏海云;吴云斌 -专利权人：中国科学技术大学
申请日： 2021-04-29 - 公布日： 2022-11-01 - 主分类号： G01S17/95 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于差分相关脉冲的激光雷达测风方法及系统，相关方法，包括：向大气分时发射两类激光脉冲，并采用相干接收采集大气回波信号；利用长、短两种窗函数提取大气回波信号并计算时域互相关信号，并对所得互相关信号进行傅立叶变换获得频域信号；对两类激光脉冲的频域信号进行差分并多次测量平均，提取信号的多普勒频移进而计算径向风速。该方案采用差分相关脉冲技术，利用相关运算避免大气回波信号初相位随机性的影响，通过差分降低了等效散射体积，可以在不影响信噪比、不增大谱宽的前提下实现更高空间分辨率的风速测量。
基于相关脉冲激光雷达方法系统

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