激光雷达是以激光为发射信号的主动式现代光学遥感设备,具有高时空分辨率和连续探测能力,被广泛应用于大气环境监测领域。但是受激光波长的限制,影响了其在气溶胶探测领域的应用。LED作为大气探测雷达的光源比起激光光源有许多优势,利用其波长丰富的特点,可以在特定波长上对气溶胶的光学特性进行探测并使粒谱分布测量得以实现。此外,用LED作为雷达的发射光源可以实现探测雷达的小型化和低成本化。首先,本课题分析研究了利用LED光源作为雷达探测光源对气溶胶进行探测的可行性,设计了一种适合LED光源的米散射气溶胶探测雷达系统。采用符合人眼安全标准的530nm波长的LED作为探测光源,设计了多颗LED阵列光源,以解决单颗LED能量的不足,利用透镜组与导光棒相结合的光路系统实现了光源的准直;采用卡塞格林望远镜作为光学接收器,再利用PMT对大气回波信号进行探测。设计了计算机数据采集系统,利用LabVIEW编写了数据采集与大气消光系数反演程序。然后,基于Mie散射理论以及雷达方程、标准大气模型和系统参数,对系统的探测能力进行了仿真计算。文中着重分析了接收视场角以及望远镜口径和光源持续发射时间对探测结果的影响,并对系统几何重叠因子进行了计算与分析。最后,搭建了 LED雷达系统并进行气溶胶探测实验,采集气溶胶后向散射回波信号,利用Klett法进行数据反演,得到了气溶胶消光系数分布曲线。通过对实验数据的分析,验证了 LED光源米散射气溶胶探测雷达的可行性。