風測量雷達裝置的制造方法
【技術領域】
[0001 ]本發(fā)明涉及能夠準確地測量激光振蕩時的噪聲的風測量雷達裝置。
【背景技術】
[0002]在一般的風測量雷達裝置中，首先，向大氣中照射被稱為局部光的單一頻率的連續(xù)波光(激光)，接受來自噴霧器的散射光。然后，利用激光和散射光的外差探測來獲得接收信號。然后，通過對該接收信號進行FFT處理，根據其峰值頻率，求出由于噴霧器的移動而產生的頻率偏移量。然后，根據該頻率偏移量，對激光照射方向的風速(風速場的紊亂程度)進行測量。此時，頻率偏移分析時的噪聲譜的級別由于由激光的功率變動或進行外差探測的光接收機的溫度變動引起的增益變化而變動。對此，例如，在專利文獻I中記載了噪聲偏移的去除方法。
[0003]在該專利文獻I所公開的風測量雷達裝置中，預先將在不照射激光的狀態(tài)下獲得的信號譜存儲為噪聲譜。然后，從在照射激光的狀態(tài)下獲得的信號譜中，對上述噪聲譜進行頻率差分，再實施偏移校正，由此，檢測該信號譜的頻率峰值位置，求出頻率偏移量。
[0004]現有技術文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻I:日本特開2009-162678號公報

【發(fā)明內容】

[0007]發(fā)明要解決的課題
[0008]但是，專利文獻I所公開的風測量雷達裝置的噪聲譜在不照射激光的狀態(tài)下進行測量。因此，具有以下這樣的課題:針對近距離的噪聲譜，不包含由激光引起的散粒噪聲的效果，產生差分誤差或偏移誤差。
[0009]本發(fā)明是為了解決上述這樣的課題而完成的，其目的是提供如下這樣的風測量雷達裝置:能夠實施包含由激光產生的散粒噪聲的效果的噪聲校正，能夠無校正誤差地實施風速測量。
[0010]解決問題的手段
[0011]本發(fā)明的風測量雷達裝置具備:輸出部，其輸出激光;收發(fā)部，其向大氣中照射由所述輸出部輸出的激光，接收與該激光相應的散射光;接收信號取得部，其對由所述輸出部輸出的激光以及借助于所述收發(fā)部獲得的光進行外差探測，獲得接收信號;控制部，其控制所述收發(fā)部;存儲部，其將在通過所述控制部控制成輸出激光但不向大氣中照射的情況下由所述接收信號取得部獲得的接收信號作為噪聲信號進行存儲;頻率差分部，其從在通過所述控制部控制成向大氣中照射激光的情況下由所述接收信號取得部獲得的接收信號中，在頻域內減去所述存儲部所存儲的噪聲信號;風速測量部，其根據所述頻率差分部的差分結果，測量風速值。
[0012]發(fā)明效果
[0013]根據本發(fā)明，因為構成為上述這樣的結構，所以，能夠實施包含由激光引起的散粒噪聲的效果的噪聲校正，能夠無校正誤差地實施風速測量。
【附圖說明】
[0014]圖1是示出本發(fā)明的實施方式I的風測量雷達裝置的結構的圖。
[0015]圖2是示出本發(fā)明的實施方式I的風測量雷達裝置的動作的圖，(a)是示出遠距離的噪聲譜的圖，(b)是示出近距離的噪聲譜的圖。
[0016]圖3是示出本發(fā)明的實施方式I的風測量雷達裝置的動作的圖，(a)是示出遠距離的各譜的圖，(b)是示出近距離的各譜的圖。
[0017]圖4是示出本發(fā)明的實施方式I的風測量雷達裝置的其它結構的圖。
[0018]圖5是示出本發(fā)明的實施方式I的風測量雷達裝置的其它結構的圖。
[0019]圖6是示出本發(fā)明的實施方式2的風測量雷達裝置的結構的圖。
[0020]圖7是示出本發(fā)明的實施方式2的風測量雷達裝置的動作的圖，(a)是示出向大氣中照射激光時的接收信號的圖，(b)是示出輸出激光但不向大氣中照射時的接收信號的圖。
[0021]圖8是示出本發(fā)明的實施方式3的風測量雷達裝置的結構的圖。
[0022]圖9是示出本發(fā)明的實施方式3的風測量雷達裝置的動作的圖，(a)是示出噪聲校正后的來自輸出端面的接收波譜的圖，(b)是示出譜幅度的確認方法的圖。
【具體實施方式】
[0023]以下，參照附圖來詳細地說明本發(fā)明的實施方式。
[0024]實施方式1.
[0025]圖1是示出本發(fā)明的實施方式I的風測量雷達裝置的結構的圖。
[0026]如圖1所示，風測量雷達裝置由光源1、光分配機2、脈沖調制器3、光循環(huán)器4、光開關5、多個光天線6、光親合器7、光接收機8、模擬-數字轉換器(以下，稱為A/D轉換器)9、高速傅里葉分析裝置(以下，稱為FFT裝置)10、噪聲譜差分裝置11、頻率偏移分析裝置12以及風速運算裝置13構成。
[0027]此外，在圖1中，在光源I與光分配機2之間、光分配機2與脈沖調制器3之間、光分配機2與光親合器7之間、脈沖調制器3與光循環(huán)器4之間、光循環(huán)器4與光開關5之間、光開關5與各光天線6之間、光循環(huán)器4與光親合器7之間、光親合器7與光接收機8之間，經由光纖纜線這樣的光線路進行連接。
[0028]另外，在光接收機8與A/D轉換器9之間、A/D轉換器9與FFT裝置10之間、FFT裝置10與噪聲譜差分裝置11之間、噪聲譜差分裝置11與頻率偏移分析裝置12之間、頻率偏移分析裝置12與風速運算裝置13之間，經由電氣信號纜線這樣的電氣電路進行連接。
[0029]光源I輸出由單一頻率構成的連續(xù)波光(激光)。基于該光源I的激光被輸出至光分配機2。
[0030]光分配機2對來自光源I的激光進行雙向分配。由該光分配機2進行雙向分配后的激光中的一方被輸出到脈沖調制器3，另一方被輸出到光親合器7。
[0031]脈沖調制器3對來自光分配機2的激光施加規(guī)定的頻率偏移，還實施脈沖調制(利用由規(guī)定的脈沖寬度和重復周期構成的調制信號進行脈沖化)。由該脈沖調制器3進行脈沖調制后的激光被輸出至光循環(huán)器4。
[0032]光循環(huán)器4根據光的輸入源切換輸出目的地。該光循環(huán)器4將來自脈沖調制器3的激光輸出至光開關5，將來自光開關5側的光輸出至光親合器7。
[0033]光開關5具有與各光天線6分別連接的通道和沒有連接光天線6的通道，根據來自外部的控制信號來切換輸出目的地，向該輸出目的地輸出經由光循環(huán)器4的來自脈沖調制器3的激光。此外，沒有連接光天線6的通道構成為，其輸出端面被遮蔽，在選擇該通道作為輸出目的地的情況下，不向大氣中照射激光。
[0034]光天線6向大氣中照射來自光開關5的激光，收集與該激光相應的來自噴霧器的散射光。由該光天線6收集的散射光經由光開關5以及光循環(huán)器4輸出至光親合器7。此外，各光天線6固定在預先決定的方向上，通過利用光開關5切換輸出目的地的光天線6來切換激光的照射方向。
[0035]光耦合器7對來自光分配機2的激光和經由光循環(huán)器4的來自光開關5側的光進行合波。由該光親合器7進行合波后的光信號被輸出至光接收機8。
[0036]這里，在通過光開關5選擇了連接有規(guī)定的光天線6的通道作為激光的輸出目的地的情況下，除了由該光天線6收集的散射光之外，與激光相應的裝置內部的散射光或輸出端面的反射光也被輸入至光耦合器7。另一方面，在通過光開關5選擇了沒有連接光天線6的通道作為激光的輸出目的地時，對光耦合器7僅輸入與激光相應的裝置內部的散射光或輸出端面的反射光。
[0037]光接收機8通過對來自光耦合器7的光信號進行外差探測，轉換為電氣信號。該光接收機8轉換后的電氣信號被輸出至A/D轉換器9。
[0038]A/D轉換器9對來自光接收機8的電氣信號進行A/D轉換。由該A/D轉換器9進行A/D轉換后的電氣信號被輸出至FFT裝置10。
[0039]FFT裝置10對來自A/D轉換器9的電氣信號進行頻率分析，得到信號譜。由該FFT裝置10獲得的信號譜被輸出至噪聲譜差分裝置11。
[0040]噪聲譜差分裝置11由噪聲譜存儲部111以及頻率差分部112構成。
[0041]噪聲譜存儲部111將在通過光開關5選擇了沒有連接光天線6的通道作為激光的輸出目的地的情況下由FFT裝置10獲得的信號譜預先記錄為噪聲譜。
[0042]頻率差分部112從在通過光開關5選擇了連接有規(guī)定的光天線6的通道作為激光的輸出目