现有的测风手段主要有无线电探空仪、微波多普勒测风雷达与激光测风雷达,而激光测风雷达又包括相干探测和直接探测两种。二者都是基于光的多普勒效应,利用气溶胶对激光束的后向散射,进一步对回波信号进行处理提取多普勒频移量来计算风速。其结构复杂,系统庞大,成本高昂。鉴于传统多普勒测风激光雷达的缺点,本文介绍了一种与之区别的相关法测风激光雷达。其优点在于,只对回波信号的激光强度进行监测,对器件的要求相对较低,实现起来更为容易,成本也更低。文中对相关法测风激光雷达进行了深入的研究,以3km高度处的风场为目标,参照现有激光雷达系统的相关参数,设计了相关法测风激光雷达系统。设计的系统采用Nd:YAG激光器,10mJ的发射能量,光束发散角0.2mrad。接收端采用卡塞格伦望远镜,其直径为200mm,光阑视场为0.2mrad。探测阵列选用16点阵列,点间距2m,模拟计算的回波信号功率约为8.7×10 ?6W。对于现有探测器灵敏度范围10 ?7～10 ?8W,是完全可以接收到的。系统能探测到的理论最大值为560m/s,最小为1m/s。在信号处理部分采用蒙特卡罗方法模拟了气溶胶散射回来的回波信号,并对信号进行了距离校正、噪声处理,尽量还原强度信号。为了得到需要的风场信息,采用相关法对经过预处理的信号进行分析,通过不同时刻信号间的相关性大小来确定是否属于同一目标,由此可以运用距离和时间的关系来反演出两个时间间隔内的平均风速。为了说明相关法的具体处理过程,文中对选点过程进行了作图分析。通过相关计算找到最大相关值出现的点。将该点与基准点进行对比,反演风速。通过对16个点的计算,估算了探测范围内的平均风速,并通过这些值重构了风场。