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本文对基于单激光多普勒雷达的低空三维风场反演进行了研究。文章通过系统模拟激光带宽、FP标准具的带宽、FP间距以及激光到FP的频率间隔之间的关系选定了1064nm激光雷达的部分参数，在回波信号处理中改进了双边缘探测技术，提高了系统的灵敏度，并且对系统误差进行了模拟分析。由于多普勒激光雷达测得的是风的径向速度，要通过反演算法才能获得精确的风速和风向的三维分布。通过对低空小尺度大气建立模型，并根据低空大气的特点简化了垂直涡度方程，采用涡度-散度的算法反演，并通过求解由动力约束组成的方程组来求得风场的三个分量。还模拟了风场的初始数据反解出雷达需要探测的径向速度量，然后带入算法反演出三个速度量，以此验证了算法的有效性。