大气风场信息是大气的一个重要参数,其在数值天气预报、气象气候学研究、环境监测和军事航空应用等领域都有着十分重要的作用。多普勒测风激光雷达具有测量精度高、时空分辨率高以及响应速度快等优点,其应用范围十分广泛,包括机场测风、风切变探测、大气湍流探测及追踪、飞机尾迹涡流探测等。尤其是风切变探测,它对提高飞行安全有重大意义。而如何有效判别和提高测风激光雷达系统反演出的大气风场信息的正确性,就是本文的研究重点。本文针对相干多普勒测风激光雷达的回波信号进行了有效分析。一是在回波信号功率谱的基础上,对比分析了两种不同的去噪方法,同时还在信号载噪比理论研究的基础上提出了新的载噪比算法,并通过对比实验验证了该算法的正确性,此外,还验证了该载噪比算法对上述两种不同的去噪方法均适用。二是在回波信号载噪比的基础上,对测风激光雷达回波信号的有效性提出了新判据,其能进一步缩小回波信号的有效区间,从而大大提高激光雷达系统反演出的风场信息的正确性。三是针对相干多普勒测风激光雷达的工作环境,在回波信号载噪比的基础上,提出了系统自动雨刷功能,该雨刷功能能有效清除测风激光雷达系统的出光端面障碍,从而大大提高回波信号的可靠性。