一种提高测风激光雷达有效探测距离的数据处理方法

技术特征：
1.一种提高测风激光雷达有效探测距离的数据处理方法，其特征在于：包括以下步骤：s1、首先读取原始激光雷达信号功率谱，其中代表频率，代表距离门；s2、根据原始激光雷达信号功率谱，进行降分辨率处理，构造功率谱；s3、通过逐个距离门拟合去噪，从功率谱提取每个距离门的中心频率点；s4、重复s3，对原始功率谱进行去噪，在区间,提取功率谱的中心频率点，并计算对应的信噪比，所述为第三索引频率带宽；s5、利用多普勒频移公式，将中心频率点转化为风速；s6、根据信噪比和风速方差进行质量控制，剔除异常值。2.根据权利要求1所述的一种提高测风激光雷达有效探测距离的数据处理方法，其特征在于：s2中，所述功率谱计算方式如下：；其中为将第一距离门带宽。3.根据权利要求2所述的一种提高测风激光雷达有效探测距离的数据处理方法，其特征在于：s3中，所述去噪算法过程如下：在区间,提取功率谱的峰值位置，其中为第一索引频率带宽,多普勒频移位置。4.根据权利要求3所述的一种提高测风激光雷达有效探测距离的数据处理方法，其特征在于：扣除区间对应的功率谱，得到功率谱，剩余的功率谱主要由噪声构成，所述为第二索引频率带宽。5.根据权利要求4所述的一种提高测风激光雷达有效探测距离的数据处理方法，其特征在于：对剩余的功率谱进行噪声拟合建模，所述噪声拟合建模优选多项式拟合的方式：；其中为第个距离门的，第阶系数；其中其中；根据多项式拟合结果，得到噪声曲线：；
其中。6.根据权利要求5所述的一种提高测风激光雷达有效探测距离的数据处理方法，其特征在于：所述去噪以后的功率谱：；利用高斯拟合提取每个距离门的中心频率点，所述高斯拟合模型为：；为信号强度，为气溶胶谱宽，信噪比的用高斯拟合曲线的面积计算，其表达式为。7.根据权利要求1所述的一种提高测风激光雷达有效探测距离的数据处理方法，其特征在于：s4中，所述去噪后的功率谱为。8.根据权利要求1所述的一种提高测风激光雷达有效探测距离的数据处理方法，其特征在于：s5中，所述风速的表达式为：；其中为激光波长。9.根据权利要求1所述的一种提高测风激光雷达有效探测距离的数据处理方法，其特征在于：当信噪比赋值为nan，所述为第一信噪比阈值。10.根据权利要求9所述的一种提高测风激光雷达有效探测距离的数据处理方法，其特征在于：计算风速的方差，将方差大于指定阈值的距离门的风速替换成。

技术总结
本发明公开了一种提高测风激光雷达有效探测距离的数据处理方法，属于数据处理领域，一种提高测风激光雷达有效探测距离的数据处理方法，针对如何提高利用相干多普勒测风激光雷达的功率谱信号提取风速的精度和提取概率的问题，采用降低分辨率的方法构造功率谱，可以有效的将被噪声覆盖的背景风场提取出来，根据背景风场可以锁定和缩小风速的索引区间，增强风速反演几率；采用逐个距离门的拟合去噪方法，简单有效，时间复杂度低，实时性好，利用高斯拟合面积作为信噪比，能够有效降低由于不同距离门背景噪声噪声造成的抖动，有效提高激光雷达的有效探测距离。雷达的有效探测距离。雷达的有效探测距离。


技术研发人员：袁金龙 夏海云 舒志峰 董晶晶
受保护的技术使用者：南京信息工程大学
技术研发日：2022.11.02
技术公布日：2022/11/29