| 【中文题名】 | 微型光谱仪的光谱信号采集及处理 |
| 【英文题名】 | Study on Signal Acquisition & Proessing Method of the Micro Spectrometer |
| 【学科专业】 | 仪器科学与技术 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2002-9-27 |
| 【中关键词】 | 微型光谱仪,多线程,小波分析,反卷积,线性判别函数, |
| 【英关键词】 | Miniaturization,Spectrometer,Mulithread,Deconvelution,Wavelet analysis,Linear discriminant function, |
| 【分类导航】 | 工业技术>机械、仪表工业>仪器、仪表>光学仪器>物理光学仪器> |
| 【论文摘要】 | 光谱仪器是一种分析物质化学组成及其含量的光学分析仪器，在现代科学实验、生物、医学及医药、工农业生产、国防、天文观测等领域已得到极其广泛的应用。信号采集和处理，是光谱仪器中的一个重要组成部分，具有重大的实际意义。
论文是国家自然科学基金重点项目“微型光谱分析系统集成化技术研究”的子课题。论文中分析了微型光谱仪的研究现状，运用数字信号处理技术和软件工程理论以及Windows可视化编程技术，研究设计了光谱信号采集和处理软件，以期为微型光谱仪的实用化奠定一定的基础。
主要工作如下：
1.分析了光谱仪采集系统的硬件特点，研究Windows保护模式下编程技术和多线程软件设计方法，研究编制基于中断方式的光谱信号采集软件，实现光谱信号采集的实时化和信号处理的并行性。
2.设计信号预处理模块，采用傅里叶变换、小波分析等方法，对光谱信号进行滤波处理。实验结果表明：设置不同的滤波参数，既可以去除高频噪声和低频扰动，又保留了光谱的细节信号。采用微分算法反卷积对重迭谱进行分离，提高了光谱仪的分辨率。
3.对滤波后的光谱信号用最小二乘法进行五次多项式拟合，编程实现了通过计算拟合函数中的前三项一阶导数的零值点... |
| 【论文题纲】 |
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中文摘要 |
4-5 |
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英文摘要 |
5-6 |
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目录 |
6-8 |
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1 绪论 |
8-13 |
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1．1 光谱仪器的发展趋势 |
8 |
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1．2 光谱分析系统中的信号采集和处理的研究现状 |
8-11 |
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1．3 本论文的研究目的、意义及主要研究内容 |
11 |
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1．3．1 课题的提出 |
11 |
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1．3．2 本论文的研究内容 |
11 |
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1．4 本章小结 |
11-13 |
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2 相关基础理论 |
13-25 |
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2．1 信号采集的基本理论 |
13-15 |
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2．1．1 采样和量化 |
13-14 |
|
2．1．2 A/D转换的启动方式和管理方式 |
14-15 |
|
2．2 常用信号滤波方法 |
15-22 |
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2．2．1 快速付里叶变换原理 |
15-17 |
|
2．2．2 自适应滤波 |
17-18 |
|
2．2．3 小波变换 |
18-20 |
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2．2．4 重叠光谱的微分消卷积算法 |
20 |
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2．2．5 光谱信号的峰值定位 |
20-22 |
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2．3 模式识别 |
22-24 |
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2．3．1 模式识别系统描述 |
22-23 |
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2．3．2 线性分类器设计方法 |
23-24 |
|
2．4 本章小结 |
24-25 |
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3 光谱信号采集及处理系统设计 |
25-51 |
|
3．1 系统设计思想 |
25-28 |
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3．1．1 软件工程的设计模型 |
25 |
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3．1．2 本论文的设计构想 |
25-26 |
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3．1．3 系统分析 |
26-28 |
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3．2 信号采集模块设计 |
28-37 |
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3．2．1 引言 |
28-29 |
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3．2．2 本课题光谱仪采集系统硬件的特点分析 |
29-31 |
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3．2．3 采集软件设计中的几个关键技术 |
31-33 |
|
3．2．4 采集软件模块设计 |
33-37 |
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3．3 光谱信号的预处理 |
37-46 |
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3．3．1 信号处理模块总体流程 |
37-38 |
|
3．3．2 消除高频噪声的滤波方法的实现 |
38-44 |
|
3．3．3 提高重迭谱分辨率的模拟 |
44-45 |
|
3．3．4 定位算法的软件实现 |
45-46 |
|
3．4 物质识别及光谱数据库的建立 |
46-48 |
|
3．5 系统总体设计 |
48-49 |
|
3．6 本章小结 |
49-51 |
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4 实验结果及分析 |
51-60 |
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4．1 采集实验及其结果 |
51-52 |
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4．2 几种消除噪声方法的比较 |
52-56 |
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4．3 光谱定位的准确性分析 |
56-58 |
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4．4 物质识别的可行性分析 |
58-59 |
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4．5 本章小结 |
59-60 |
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结论 |
60-62 |
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致谢 |
62-63 |
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参考文献 |
63-67 |
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附：作者在硕士期间发表的论文 |
67 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.94715 |
