提出了一種基于遺傳算法進(jìn)行頻譜估計(jì)的相干多普勒測風(fēng)激光雷達(dá)三維風(fēng)場反演方法。該方法無需對(duì)視向風(fēng)速進(jìn)行計(jì)算,可以直接從多方位頻譜密度中提取三維風(fēng)場信息,能夠提高弱信噪比情況下的數(shù)據(jù)反演精度。采用的遺傳算法為針對(duì)相干激光雷達(dá)改進(jìn)的遺傳算法,能夠準(zhǔn)確、快速、并行地反演出風(fēng)矢量解。對(duì)算法進(jìn)行了仿真,結(jié)果顯示,改進(jìn)后的遺傳算法在收斂速度以及全局尋優(yōu)能力方面相對(duì)于傳統(tǒng)遺傳算法都有著明顯提升,并且在低信噪比信號(hào)仿真對(duì)比中,此方法風(fēng)場反演結(jié)果優(yōu)于傳統(tǒng)非線性最小二乘法反演結(jié)果。將該方法應(yīng)用于實(shí)際雷達(dá)系統(tǒng)中,在激光雷達(dá)與探空氣球?qū)崪y數(shù)據(jù)對(duì)比中,兩者水平風(fēng)速均方根誤差小于0.7 m/s,水平風(fēng)向標(biāo)準(zhǔn)偏差小于6°,這些結(jié)果驗(yàn)證了風(fēng)場反演結(jié)果的精確性。將采用所提方法得到的結(jié)果與實(shí)測數(shù)據(jù)最小二乘法風(fēng)場反演結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)在當(dāng)時(shí)的大氣條件下,頻譜估計(jì)法約有12.3%的探測距離的增大。仿真和實(shí)測數(shù)據(jù)對(duì)比結(jié)果充分證明了此方法反演三維風(fēng)場的能力和有效性。

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【文章目錄】：
1 引 言
2 基于遺傳算法的頻譜估計(jì)法
    2.1 頻譜估計(jì)法原理
    2.2 基于遺傳算法的頻譜估計(jì)法
    2.3 仿真模擬對(duì)比分析
3 激光雷達(dá)外場實(shí)驗(yàn)測量數(shù)據(jù)對(duì)比分析
    3.1 相干多普勒測風(fēng)激光雷達(dá)系統(tǒng)
    3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比
4 結(jié) 論



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