| 致谢 | 第4-5页 |
| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6页 |
| 1 绪论 | 第10-26页 |
| 1.1 大气水汽探测方法 | 第10-13页 |
| 1.1.1 采样探测 | 第10-11页 |
| 1.1.2 遥感探测方法 | 第11-12页 |
| 1.1.3 探测方法总结 | 第12-13页 |
| 1.2 大气水汽探测差分吸收激光雷达研究现状 | 第13-25页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第13-24页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第24-25页 |
| 1.3 本课题的研究意义和论文结构 | 第25-26页 |
| 2 差分吸收激光雷达基础理论 | 第26-56页 |
| 2.1 激光在大气中的传输理论 | 第26-30页 |
| 2.1.1 散射 | 第26-28页 |
| 2.1.2 吸收 | 第28-30页 |
| 2.2 大气散射差分吸收激光雷达原理 | 第30-33页 |
| 2.2.1 大气散射激光雷达的回波方程 | 第30-31页 |
| 2.2.2 气体浓度反演算法 | 第31-33页 |
| 2.3 浓度测量误差分析 | 第33-46页 |
| 2.3.1 系统误差 | 第33-39页 |
| 2.3.2 随机误差 | 第39-46页 |
| 2.4 935nm大气水汽DIAL波长选择与性能仿真 | 第46-55页 |
| 2.4.1 夏季不同波长的探测性能对比 | 第48-51页 |
| 2.4.2 冬季不同波长的探测性能对比 | 第51-55页 |
| 2.5 本章小结 | 第55-56页 |
| 3 大气水汽探测差分吸收激光雷达设计 | 第56-91页 |
| 3.1 发射机设计 | 第56-75页 |
| 3.1.1 泵浦激光源 | 第56-58页 |
| 3.1.2 脉冲激光频率转换 | 第58-61页 |
| 3.1.3 Ramp-Hold控制电路 | 第61-64页 |
| 3.1.4 基于气体吸收池的脉冲间隔扫描稳频 | 第64-69页 |
| 3.1.5 基于法布里-珀罗标准具的脉冲间隔扫描稳频 | 第69-73页 |
| 3.1.6 双波长切换与时序控制 | 第73-75页 |
| 3.2 接收机设计 | 第75-90页 |
| 3.2.1 回波接收光路 | 第76-80页 |
| 3.2.2 回波光电探测模块 | 第80-86页 |
| 3.2.3 数据采集电路 | 第86-90页 |
| 3.3 本章小结 | 第90-91页 |
| 4 大气水汽探测差分吸收激光雷达回波信号处理算法与软件实现 | 第91-110页 |
| 4.1 Lab VIEW简介 | 第91-92页 |
| 4.2 水汽浓度反演的时间分辨率 | 第92-94页 |
| 4.3 回波信号预处理 | 第94-98页 |
| 4.3.1 去除基底 | 第94-96页 |
| 4.3.2 滤波去噪 | 第96-98页 |
| 4.4 水汽浓度反演的距离分辨率 | 第98-106页 |
| 4.4.1 反演距离的选取 | 第98-101页 |
| 4.4.2 回波功率垂直平均 | 第101-103页 |
| 4.4.3 回波功率-距离平方积垂直平均 | 第103-104页 |
| 4.4.4 线性回归 | 第104-105页 |
| 4.4.5 三种方法的反演结果对比 | 第105-106页 |
| 4.5 水汽吸收截面值校正 | 第106-109页 |
| 4.6 本章小结 | 第109-110页 |
| 5 大气水汽探测差分吸收激光雷达探测实验结果 | 第110-116页 |
| 5.1 实验装置介绍 | 第110-111页 |
| 5.2 实验处理结果 | 第111-115页 |
| 5.3 本章小结 | 第115-116页 |
| 6 总结与展望 | 第116-118页 |
| 6.1 主要研究成果与创新点 | 第116-117页 |
| 6.1.1 主要研究成果 | 第116页 |
| 6.1.2 主要创新点 | 第116-117页 |
| 6.2 研究中的不足之处与展望 | 第117-118页 |
| 参考文献 | 第118-126页 |
| 作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果 | 第126页 |
