風(fēng)場測量在提高天氣預(yù)報準(zhǔn)確性、保障交通安全、優(yōu)化風(fēng)能利用、指導(dǎo)農(nóng)業(yè)防災(zāi)、規(guī)劃城市建設(shè)和保護(hù)環(huán)境等方面起著至關(guān)重要的作用。但由于早期使用的探空氣球、測風(fēng)塔、聲雷達(dá)和微波風(fēng)廓線雷達(dá)等設(shè)備，存在無法連續(xù)監(jiān)測風(fēng)場、探測距離短、分辨率低且體積大等問題，難以滿足現(xiàn)代氣象對精確連續(xù)風(fēng)場測量的需求。

相干多普勒激光雷達(dá)的工作原理是通過利用激光與大氣中氣溶膠粒子產(chǎn)生的多普勒頻移效應(yīng)來測量風(fēng)速和風(fēng)向，是一種基于相干探測的測風(fēng)技術(shù)，該技術(shù)具有體積小，風(fēng)場測量精度高，時間和空間分辨率出色等特點。和傳統(tǒng)的微波測風(fēng)雷達(dá)相比，特別是在晴空風(fēng)場風(fēng)速測量例如晴空湍流領(lǐng)域，其有著不可替代的優(yōu)勢，能夠為氣象監(jiān)測、風(fēng)能開發(fā)等多個領(lǐng)域提供重要數(shù)據(jù)支持。

相干多普勒測風(fēng)激光雷達(dá)通常由高穩(wěn)定性的激光發(fā)射系統(tǒng)、高效的光學(xué)接收系統(tǒng)、高速數(shù)據(jù)采集及控制系統(tǒng)，以及三維掃描裝置四個主要功能單元組成。相干多普勒測風(fēng)激光雷達(dá)通過高穩(wěn)定性的激光發(fā)射系統(tǒng)發(fā)射窄線寬激光脈沖，這些脈沖與大氣中的氣溶膠粒子相互作用后產(chǎn)生散射光，被高效的光學(xué)接收系統(tǒng)捕獲；高速數(shù)據(jù)采集及控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)采集和數(shù)字化處理這些信號，而三維掃描裝置則調(diào)整激光束的方向以實現(xiàn)空間掃描，最終，這些單元協(xié)同工作，通過分析多普勒頻移效應(yīng)，精確測量并提供大氣風(fēng)場的三維分布信息。

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)作為相干多普勒測風(fēng)激光雷達(dá)中重要一環(huán)，負(fù)責(zé)捕獲并數(shù)字化激光與氣溶膠相互作用后的散射光信號。它通過濾波、放大等預(yù)處理步驟提升信號質(zhì)量，并運用FFT分析多普勒頻移，以計算風(fēng)速和風(fēng)向。系統(tǒng)還實時記錄、存儲和傳輸處理后的數(shù)據(jù)，以支持氣象監(jiān)測和風(fēng)能評估。此外，它能夠控制激光發(fā)射參數(shù)以適應(yīng)不同測量條件，并監(jiān)控數(shù)據(jù)采集過程，確保數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性，并且能夠通過參數(shù)調(diào)整和算法優(yōu)化提升系統(tǒng)性能，增強測量的精確性和效率。

中科采象的相干多普勒激光雷達(dá)數(shù)據(jù)采集解決方案保障了采集信號數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與完整性，通過FPGA的波形數(shù)字化處理算法，實現(xiàn)高速實時數(shù)據(jù)處理，并能靈活適配各種應(yīng)用需求和場景。方案主要優(yōu)勢包括：

1. 產(chǎn)品選型豐富：采樣率1-10.4 GSPS，帶寬最高3 GHz，分辨率為12/14/16位，通道數(shù)為2/4通道。

2. 快速穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸：采用高速PCIe 3.0接口；板載4GB DDR4緩存；豐富的I/O接口。

3. 靈活的數(shù)據(jù)處理方式：可通過板載FPGA進(jìn)行實時FFT、譜數(shù)據(jù)累加等算法，也可直接將數(shù)據(jù)傳至上位機(jī)處理；基于VB.NET、C#、C/C++開發(fā)環(huán)境，提供SDK開發(fā)包和API調(diào)用接口，以及豐富的開發(fā)案例庫。

4. 全方位技術(shù)支持和售后服務(wù)：提供免費培訓(xùn)資源和技術(shù)咨詢服務(wù)，產(chǎn)品享有3年維保，并支持產(chǎn)品試用，確保用戶無后顧之憂。