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公开(公告)号：CN117949934A
公开(公告)日：2024-04-30
申请号：CN202410355865.3
申请日：2024-03-27
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G01S7/497
Abstract: 本发明公开了一种相干测风激光雷达回波信号标定系统及设计方法，所述系统包括：种子激光器、声光调制器、光纤放大器、光学收发望远镜、分束器、单模光纤耦合器、多模光纤耦合器、第一滤波器、第二滤波器、第一探测器、第二探测器、第一采集卡、第二采集卡；本发明基于相干效率与单模光纤耦合效率的等价关系，通过同时测量单模光纤回波信号强度和多模光纤回波信号强度，得到耦合效率，进而实现相干效率的测量和相干多普勒测风激光雷达回波信号的标定方法，具有精度高的优点。
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公开(公告)号：CN116381731A
公开(公告)日：2023-07-04
申请号：CN202310331555.3
申请日：2023-03-31
Applicant: 南京信息工程大学
Abstract: 本发明公开了一种基于相干多普勒激光雷达的气溶胶参数反演方法，包括以下步骤：通过相干多普勒激光雷达向大气中发射激光脉冲，并接收反射回来的回波信号；对相干多普勒激光雷达的回波信号载噪比进行距离、聚焦函数和系统常数的修正，得到衰减后向散射系数；对衰减后向散射系数进行反演，得到气溶胶的消光系数和后向散射系数。本发明实现对大气气溶胶回波信号强度的绝对标定，以及气溶胶后向散射系数和消光系数的反演。
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公开(公告)号：CN119644308A
公开(公告)日：2025-03-18
申请号：CN202510187958.4
申请日：2025-02-20
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G01S7/497
Abstract: 本发明公开一种相干测风激光雷达望远镜焦距的变焦自标定方法，包括以下步骤：（1）对激光雷达快速连续变焦采集回波；（2）对回波信号曲线进行归一化处理；（3）确定归一化信号最大值对应的距离；（4）根据信号最大值位置确定真实望远镜焦距；（5）拟合得到望远镜变焦标定曲线；本发明能够快速标定激光雷达望远镜的焦距与调焦机构位移的关系曲线，确保真实焦距的快速设定和有效记录，提高激光雷达系统的测量精度和稳定性。
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公开(公告)号：CN117930183A
公开(公告)日：2024-04-26
申请号：CN202410333866.8
申请日：2024-03-22
Applicant: 南京信息工程大学
Abstract: 本发明公开了一种提高相干测风激光雷达载噪比的功率谱处理方法，通过对原始功率谱的每一个距离门独立确定背景噪声频谱，有效消除随距离门变化的放大器ASE噪声、电路噪声等对提取信号频谱的干扰；以背景噪声频谱曲线确定系统频率响应曲线，通过对系统频率响应曲线进行归一化，修正系统频率响应不均匀对信号功率估计的影响；利用归一化信号频谱模型与回波信号功率谱做相关运算，有效提高弱信号区间的信噪比和信号检索能力，且提高了相干多普勒测风激光雷达反演载噪比和风速等参数的精度，实现载噪比和风速的无偏估计。
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公开(公告)号：CN115902922B
公开(公告)日：2023-06-16
申请号：CN202310116697.8
申请日：2023-02-15
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G01S17/34 , G01S7/4861 , G01S7/487
Abstract: 本发明公开了一种基于电频域差分鉴频的多普勒激光雷达及其测量方法，利用滤波器对频率具有过滤作用，将平衡探测器流出的电流分为两路，一路使用滤波器进行处理，另一路不做处理，将采集到的两路电流进行平方作比与电流频率建立关系，从而通过比值变化反演出频移量，并通过频移量反演出目标风场。本发明使用模拟乘法器做平方运算，降低了后续对处理性能的要求，通过使用低通滤波器，滤除了高频信号后，可以采用低速的数据采集卡ADC来采集数据，降低了对数据采集卡ADC的要求，解决高速数据采集卡成本高的问题，大大提高风速反演效率，为实现远距离和高时空分辨率的多普勒激光雷达做铺垫。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115902922A
公开(公告)日：2023-04-04
申请号：CN202310116697.8
申请日：2023-02-15
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G01S17/34 , G01S7/4861 , G01S7/487
Abstract: 本发明公开了一种基于电频域差分鉴频的多普勒激光雷达及其测量方法，利用滤波器对频率具有过滤作用，将平衡探测器流出的电流分为两路，一路使用滤波器进行处理，另一路不做处理，将采集到的两路电流进行平方作比与电流频率建立关系，从而通过比值变化反演出频移量，并通过频移量反演出目标风场。本发明使用模拟乘法器做平方运算，降低了后续对处理性能的要求，通过使用低通滤波器，滤除了高频信号后，可以采用低速的数据采集卡ADC来采集数据，降低了对数据采集卡ADC的要求，解决高速数据采集卡成本高的问题，大大提高风速反演效率，为实现远距离和高时空分辨率的多普勒激光雷达做铺垫。
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公开(公告)号：CN120009863A
公开(公告)日：2025-05-16
申请号：CN202510487992.3
申请日：2025-04-18
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G01S7/497 , G06F18/2135 , G06F17/16
Abstract: 本发明公开了一种激光雷达探测器非线性的自校准方法，包括以下步骤：（1）采集激光雷达回波信号数据，控制激光器发射脉冲能量从0%至100%逐级递增，设置多个能量等级，在每个能量等级下采集不同距离的大气回波信号，得到观测信号矩阵；（2）建立激光雷达大气回波理论信号模型并定义非线性响应模型扣除背景噪声；（3）对观测信号矩阵进行奇异值分解，提取主成分构建秩一近似矩阵；（4）标定非线性响应曲线；本发明无需预先标定激光能量或大气参数，仅依赖回波信号自身特性，基于距离‑能量扫描自然形成强度梯度，同步校准线性区与饱和区；有效提高了激光雷达系统的测量精度和稳定性。
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公开(公告)号：CN118915019B
公开(公告)日：2025-01-28
申请号：CN202411414432.7
申请日：2024-10-11
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G01S7/48
Abstract: 本发明公开了一种基于相干激光雷达谱宽的混合层高度反演方法，包括以下步骤：（1）读取经过预处理的单个信号功率谱；（2）计算每个距离门投影高度的信号谱宽；（3）计算湍流谱宽；（4）计算给定预设时间窗口内计算湍流谱宽的均值和方差（5）分别根据湍流谱宽均值和方差廓线，识别混合层高度；本发明不依赖于激光雷达仰角，不同仰角的探测结果均可同时用于计算和反演混合层高度，具有灵活度高、时空分辨率高的优点。
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公开(公告)号：CN118915019A
公开(公告)日：2024-11-08
申请号：CN202411414432.7
申请日：2024-10-11
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G01S7/48
Abstract: 本发明公开了一种基于相干激光雷达谱宽的混合层高度反演方法，包括以下步骤：（1）读取经过预处理的单个信号功率谱；（2）计算每个距离门投影高度的信号谱宽；（3）计算湍流展；（4）计算给定预设时间窗口内计算湍流谱宽的均值和方差（5）分别根据湍流谱宽均值和方差廓线，识别混合层高度；本发明不依赖于激光雷达仰角，不同仰角的探测结果均可同时用于计算和反演混合层高度，具有灵活度高、时空分辨率高的优点。
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公开(公告)号：CN117930281B
公开(公告)日：2024-05-24
申请号：CN202410342012.6
申请日：2024-03-25
Applicant: 南京信息工程大学
IPC: G01S17/95
Abstract: 本发明公开了一种基于相干多普勒激光雷达后向散射的能见度反演方法，通过对回波信号进行距离、聚焦函数和系统常数的校准，实现大气气溶胶回波信号强度的绝对定标，利用多普勒激光雷达近红外波长大气消光衰减小的特点，反演更准确的后向散射系数，根据建立的测风激光雷达气溶胶后向散射系数与大气能见度的理论模型或经验模型转换关系，实现大气能见度的反演；扩展了相干激光雷达的大气气象参数探测能力，相比于传统气溶胶激光雷达，具有人眼安全、系统稳定、信噪比高等优势。
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