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摘要
针对差分吸收相干激光雷达在CO2浓度反演时对信号的高信噪比需求,研究了一种基于Golay脉冲编码的差分吸收相干激光雷达及其解码方法,以改善系统信噪比,降低浓度反演误差。分析了采用脉冲编码技术对传统大气后向散射信号相干探测信噪比的编码增益,研究了编码增益随本振光功率、编码长度和3 dB耦合器分束比的变化规律,本振光功率越高、分束比偏离50%越多,则编码增益越低,且在实际系统中,存在最优的编码长度。当本振光逐渐增强时,热噪声对系统的影响逐渐降低,相干探测系统存在最优的本振光功率,该功率与回波无关仅与系统的噪声水平有关。脉冲编码后最优本振光功率相对于单脉冲探测时下降,但其探测信噪比仍优于单脉冲探测,当3 dB耦合器分束比为0.495时,最优本振光功率为0.93m W。脉冲编码后,系统对CO2的有效探测距离增加,且在104～1010范围内进行脉冲积累时,相较于原系统距离增长率大于15%。
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