相干激光雷达中最大似然离散谱峰值估计及Monte Carlo仿真

发布时间：2017-09-30 23:20

  本文关键词：相干激光雷达中最大似然离散谱峰值估计及Monte Carlo仿真

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【摘要】：相干测风激光雷达中一个核心的问题是从微弱的气溶胶后向散射信号中估计出风速。基于零均值复高斯随机过程协方差矩阵统计模型的后向散射信号,首先讨论了最大似然(ML)离散谱峰值(DSP)风速估计算法的克拉美-罗下界(CRLB)与由Fisher信息矩阵论得到的精确CRLB之间的关系。其次,对于ML DSP估计应用于相干测风激光雷达中协方差矩阵统计模型的后向散射信号时,使用计算机Monte Carlo仿真的方法研究了风速估计的概率密度函数。分别讨论了信噪比、激光脉冲累积发数和发射激光脉冲宽度对ML DSP风速估计性能的影响。计算仿真结果表明:ML DSP风速估计的CRLB低于精确的CRLB;在信噪比为-20dB,100发激光脉冲累积和信噪比为-30dB,10 000发激光脉冲累积条件下,ML DSP风速估计中"坏"的估计值所占的比例都为0,"好"的估计值的标准差分别为0.62m/s和0.50m/s。
【作者单位】： 中国科学技术大学地球和空间科学学院;
【关键词】： 大气遥感 相干激光雷达 风速估计 概率密度函数 克拉美-罗下界 Monte Carlo仿真
【基金】：国家自然科学基金项目(41174130,41227804)
【分类号】：TN958.98
【正文快照】： 相干测风激光雷达能够在晴空条件下实时有效地进行大气矢量风场测量[1]、风切变预警[2-3]以及飞机尾流探测[4-5]等,具有广泛的应用前景。在相干测风激光雷达的风速反演中,一个核心的问题是通过微弱的气溶胶后向散射信号与本振光的拍频提取多普勒频移进而计算出径向风速。在弱

【参考文献】

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1 竹孝鹏;刘继桥;毕德仓;周军;刁伟峰;陈卫标;;Development of all-solid coherent Doppler wind lidar[J];Chinese Optics Letters;2012年01期

2 刁伟峰;张鑫;刘继桥;竹孝鹏;刘源;毕_巢，

本文编号：951004