强激光与粒子束
彊激光與粒子束
강격광여입자속
HIGH POWER LASER AND PARTICLEBEAMS
2015年
6期
69-74
,共6页
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
大氣遙感%相榦激光雷達%風速估計%概率密度函數%剋拉美-囉下界%Monte Carlo倣真
대기요감%상간격광뢰체%풍속고계%개솔밀도함수%극랍미-라하계%Monte Carlo방진
remote sensing%coherent lidar%wind velocity estimation%probability density function%Cramer-Rao lower bound%Monte Carlo simulation
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-20 dB,100发激光脉冲累积和信噪比为-30 dB,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0.62 m/s和0.50 m/s.
相榦測風激光雷達中一箇覈心的問題是從微弱的氣溶膠後嚮散射信號中估計齣風速.基于零均值複高斯隨機過程協方差矩陣統計模型的後嚮散射信號,首先討論瞭最大似然(ML)離散譜峰值(DSP)風速估計算法的剋拉美-囉下界(CRLB)與由Fisher信息矩陣論得到的精確CRLB之間的關繫.其次,對于ML DSP估計應用于相榦測風激光雷達中協方差矩陣統計模型的後嚮散射信號時,使用計算機Monte Carlo倣真的方法研究瞭風速估計的概率密度函數.分彆討論瞭信譟比、激光脈遲纍積髮數和髮射激光脈遲寬度對ML DSP風速估計性能的影響.計算倣真結果錶明:ML DSP風速估計的CRLB低于精確的CRLB;在信譟比為-20 dB,100髮激光脈遲纍積和信譟比為-30 dB,10 000髮激光脈遲纍積條件下,ML DSP風速估計中“壞”的估計值所佔的比例都為0,“好”的估計值的標準差分彆為0.62 m/s和0.50 m/s.
상간측풍격광뢰체중일개핵심적문제시종미약적기용효후향산사신호중고계출풍속.기우령균치복고사수궤과정협방차구진통계모형적후향산사신호,수선토론료최대사연(ML)리산보봉치(DSP)풍속고계산법적극랍미-라하계(CRLB)여유Fisher신식구진론득도적정학CRLB지간적관계.기차,대우ML DSP고계응용우상간측풍격광뢰체중협방차구진통계모형적후향산사신호시,사용계산궤Monte Carlo방진적방법연구료풍속고계적개솔밀도함수.분별토론료신조비、격광맥충루적발수화발사격광맥충관도대ML DSP풍속고계성능적영향.계산방진결과표명:ML DSP풍속고계적CRLB저우정학적CRLB;재신조비위-20 dB,100발격광맥충루적화신조비위-30 dB,10 000발격광맥충루적조건하,ML DSP풍속고계중“배”적고계치소점적비례도위0,“호”적고계치적표준차분별위0.62 m/s화0.50 m/s.
