【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及风场测量的，特别是涉及一种相干多普勒测风方法。
技术介绍
1、测风激光雷达作为大气风场测量的有效手段之一，测风激光雷达从频率获取原理的不同上可分为相干测风激光雷达和非相干测风激光雷达。其中，相干测风激光雷达通过大气回波信号与本振光的相干拍频来实现大气风场的测量。
2、如图1所示，其为相关技术中的相干测风激光雷达的结构示意图。激光器11产生中心频率为υ0的线偏振光，经光分束器12后分为测量光和本振光，测量光经由接收射频驱动器13输出的调制信号的声光调制器14调制为脉冲光，并产生υm的频移，再由光纤放大器15进行功率放大，经第一光纤环形器31后由第一望远镜42出射。设风场对脉冲光产生的多普勒频移为υd，则第一望远镜42接收到的回波信号中心频率为υ0+υm+υd，回波信号与本振光两者的拍频信号经平衡探测器22转换为频率为υm+υd的射频电信号，再经数据处理器23分析得到径向风速，其中的数据处理器23可以包括数据采集卡和后续电路，射频电信号经数据采集卡采样，后续电路数据处理分析得到径向风速。
3、上述的相干测风激光雷达测量的风向是单一的，若使用相干测风激光雷达进行多径向探测时，一般采用电机驱动改变第一望远镜41的方向以进行不同径向探测之间的切换，然而这种方式会导致时间分辨率上下降问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请实施例为解决
技术介绍
中存在的至少一个问题而提供一种相干多普勒测风方法。
2、第一方面，本申请实施例提供了一种相干多普勒测风
3、获取激光的本振光和测量光，并将所述测量光调制为脉冲光；
4、将所述脉冲光分束后向不同方向同时发射；
5、接收与所述脉冲光对应的各个回波信号；
6、对接收的各个回波信号进行相应的光程补偿，使得所有回波信号在同一个脉冲周期内的时域上完全分隔；
7、将所述本振光和补偿后的回波信号在时域上依次进行干涉，以得到各个方向对应的径向风速。
8、结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，补偿后的两个相邻回波信号在时域上间隔△t的约束条件包括：
9、|△t|≥l/c，
10、其中，l为相干测风雷达的探测距离，c为光速。
11、结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，通过多个不同的光纤延时器对接收的各个回波信号进行相应的光程补偿。
12、结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，若一个所述光纤延时器对一个回波信号进行光程补偿，则任意两个所述光纤延时器光纤长度差△l的约束条件包括：
13、|△l|≥l/n，
14、其中，l为相干测风雷达的探测距离，n为所述光纤延时器的光纤折射率。
15、结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，若存在一路回波信号没有进行光程补偿，则所述光纤延时器光纤长度l的约束条件包括：
16、l≥l/n，
17、其中，l为相干测风雷达的探测距离，n为所述光纤延时器的光纤折射率。
18、结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，所述获取激光的本振光和测量光，并将所述测量光调制为脉冲光，包括：
19、激光器发射连续激光；
20、光分束器分离所述连续激光，得到测量光和本振光；
21、射频驱动器输出调制信号至声光调制器；
22、声光调制器将所述测量光调制为脉冲光，并通过光纤放大器输出。
23、结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，将所述脉冲光分束后向不同方向同时发射，包括：
24、将所述脉冲光分为多束；
25、每束脉冲光依次经由相应的光纤环形器和望远镜后同时向外发射，其中，多个所述望远镜的探测方向不同。
26、结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，与所述光纤放大器的输出端相连的1×n光开关将所述脉冲光分为多束。
27、结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，将所述本振光和补偿后的回波信号在时域上依次进行干涉，包括：
28、光耦合器根据所述本振光和补偿后的各个回波信号产生不同的差频信号；
29、平衡探测器将不同的差频信号转换为相应的射频电信号；
30、数据处理器根据不同的射频电信号计算得到各个方向对应的径向风速。
31、结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，补偿后的各个回波信号均通过一个n×1光开关输入至所述光耦合器，其中，每个回波信号输入至所述n×1光开关的一个输入端。
32、本申请实施例所提供的一种相干多普勒测风方法，获取激光的本振光和测量光，并将测量光调制为脉冲光；将脉冲光分束后向不同方向同时发射；接收与脉冲光对应的各个回波信号；对接收的各个回波信号进行相应的光程补偿，使得所有回波信号在同一个脉冲周期内的时域上完全分隔；将本振光和补偿后的回波信号在时域上依次进行干涉，以得到各个方向对应的径向风速。本专利技术实施例通过对不同的回波信号进行不同的光程补偿，使得所有回波信号在脉冲光的同一个脉冲周期内的时域上完全分隔；此后，补偿后的回波信号与本振光进行干涉，以得到各个方向对应的径向风速。本申请实施例解决了相关技术中的雷达对不同径向进行测量时存在的时间差的问题，能够在进行风场测量时提高时间利用率，也有助于减小风速在时间上的不稳定性导致的测量误差。
33、本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
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1.一种相干多普勒测风方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的相干多普勒测风方法，其特征在于，补偿后的两个相邻回波信号在时域上间隔△T的约束条件包括：
3.根据权利要求1所述的相干多普勒测风方法，其特征在于，通过多个不同的光纤延时器对接收的各个回波信号进行相应的光程补偿。
4.根据权利要求3所述的相干多普勒测风方法，其特征在于，若一个所述光纤延时器对一个回波信号进行光程补偿，则任意两个所述光纤延时器光纤长度差△l的约束条件包括：
5.根据权利要求4所述的相干测风雷达，其特征在于，若存在一路回波信号没有进行光程补偿，则所述光纤延时器光纤长度l的约束条件包括：
6.根据权利要求1所述的相干多普勒测风方法，其特征在于，所述获取激光的本振光和测量光，并将所述测量光调制为脉冲光，包括：
7.根据权利要求6所述的相干多普勒测风方法，其特征在于，将所述脉冲光分束后向不同方向同时发射，包括：
8.根据权利要求7所述的相干多普勒测风方法，其特征在于，与所述光纤放大器的输出端相连的1×N光开关将所述
9.根据权利要求1所述的相干多普勒测风方法，其特征在于，将所述本振光和补偿后的回波信号在时域上依次进行干涉，包括：
10.根据权利要求9所述的相干多普勒测风方法，其特征在于，补偿后的各个回波信号均通过一个N×1光开关输入至所述光耦合器，其中，每个回波信号输入至所述N×1光开关的一个输入端。
...【技术特征摘要】
1.一种相干多普勒测风方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的相干多普勒测风方法，其特征在于，补偿后的两个相邻回波信号在时域上间隔△t的约束条件包括：
3.根据权利要求1所述的相干多普勒测风方法，其特征在于，通过多个不同的光纤延时器对接收的各个回波信号进行相应的光程补偿。
4.根据权利要求3所述的相干多普勒测风方法，其特征在于，若一个所述光纤延时器对一个回波信号进行光程补偿，则任意两个所述光纤延时器光纤长度差△l的约束条件包括：
5.根据权利要求4所述的相干测风雷达，其特征在于，若存在一路回波信号没有进行光程补偿，则所述光纤延时器光纤长度l的约束条件包括：
6.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：安徽思墨光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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