用遗传算法优化的约束背景双线性化方法处理含未知背景组分干扰的色谱二维谱图体系

数值遗传算法是全局优化方法.本文将其引入约束背景双线性化问题的优化求解过程,以避免陷入局部最优.用本方法处理了模拟数据和两个实际含未知背景干扰的色谱二维谱图体系,并探讨了如何提高遗传算法在优化平台区域的寻优速度,结果令人满意.

二维红外相关光谱法的分析

二维红外相关光谱法是二维相关光谱技术在红外光谱领域的渗透和发展,已成为光谱分析中重要的研究方法之一。综述了二维红外相关光谱法的发展历程、获取谱图的方法、相关原理、谱图的性质及解释规则,并举例说明其在聚合物、化学、生物学、中药学、液晶材料等领域的应用。

变压器内单一局放PRPD谱图统计参量的主成分分析

设计了4类由变压器油纸绝缘缺陷引起的"单一局放模式"模型:气隙放电模型、针板放电模型、介质表面金属杂质放电模型、油隙放电模型。通过标准化试验方法得到了不同模型局部放电相位分布模式(phase resolved partial discharge,PRPD模式)的二维谱图,并对谱图进行分析得到25个局部放电统计参量。采用主成分分析对统计参量的有效性进行了分析,得到了25个统计参量对不同类型放电信息表达的新特征参量组,以及对不同放电类型识别的贡献率。

基于卷积神经网络与循环谱图的调制识别方法

为提高调制分类识别精确度,降低计算复杂度,提出了一种基于卷积神经网络(CNN)与红绿蓝(RGB)循环谱二维图的智能调制识别方法。基于循环谱特征可识别调制类型的机理,为了降低计算复杂度,将三维的循环谱转换为二维平面的RGB循环谱图,并将其用于构建数据集;将一种计算复杂度较低的CNN作为调制类型分类识别器。仿真结果表明,所提出的智能调制识别方法能够以较低的计算复杂度,获得更高的分类精确度。

中阶梯光栅光谱仪CCD相机的设计

为了高精度采集中阶梯光栅光谱仪的谱图,设计了一种适用于中阶梯光栅光谱仪原理样机的高性能面阵CCD相机。首先,根据中阶梯光栅光谱仪的谱图特点和CCD芯片的特性,设计了面阵CCD相机的时序产生电路、驱动电路及数据采集处理电路,实现了面阵CCD相机的低噪声、高灵敏度以及高动态范围。然后,利用LabVIEW编写了CCD相机测试软件。最后,利用设计的面阵CCD相机对汞灯谱线进行了测试。结果表明:面阵CCD相机获取的二维谱图图像清晰、信噪比较高;经二维谱图还原后,可以得到标准的汞灯谱线。该相机性能稳定、可靠,满足中阶梯光栅光谱仪原理样机的研制要求。

结合三反消像散光学系统的中阶梯光栅光谱仪设计

中阶梯光栅因其具有高分辨率、高衍射级次和全谱闪耀等特性,能够实现宽波长范围内的高分辨率全谱直读,常用于天文光谱仪及高端商用光谱仪中.然而,中阶梯光栅的衍射因为级次重叠严重,需要交叉色散形成二维光谱成像于面阵探测器.使用单一成像镜的二维靶面成像很难保证像面像质均匀,进而造成全谱范围内分辨率差异大,特别是边缘波长处分辨率明显降低的问题.为解决这一难题,本文提出了一种结合三反消像散光学系统的折叠型中阶梯光栅光谱仪方案(echelle spectrometer with three-mirror anastigmat,ESTMA),以三反消像散光学系统的3面反射镜代替常规中阶梯光栅光谱仪设计中的单成像反射镜.复色光经过入射小孔后被离轴抛物面镜准直,再由中阶梯光栅色散,用反射棱镜进行交叉色散,最后由三反消像散光学系统成像于面阵探测器.设计光谱范围为200~600 nm,焦距为350 mm.设计通过Zemax光学设计软件进行仿真及优化,结果显示,相对于单成像镜设计,ESTMA方案的全谱范围内像斑大小均匀,点列图均方根半径小于1μm,全波段仿真分辨率小于30 pm.在自建的实验平台上进行验证,实验结果表明,系统在253.652 nm、365.015 nm、404.656 nm、435.833 nm、546.074 nm处的实测分辨率分别为23.42 pm、23.46 pm、27.20 pm、32.74 pm和40.92 pm,除中心波长以外的实测波长分辨率显著优于单成像反射镜设计的理论分辨率,光谱仪的分辨率整体提升.

气相色谱-离子迁移谱联用技术的影响因素研究

离子迁移谱仪由于分析速度快、灵敏度高及工作在大气压下等特点，被广泛应用痕量物质检测，但离子迁移谱仪对混合物以及迁移率相近的物质的检测和鉴定存在困难，气相色谱与离子迁移谱联用可以很好地解决这个问题。利用实验室自制的离子迁移谱仪与快速气相色谱，搭建气相色谱-离子迁移谱（GC—IMS）的联用平台，自建色谱的保留时间和离子迁移谱迁移时间二维谱图生成方法，对影响联用的分析时间和分离度的重要影响因素色谱枉温度、载气流速进行了分析研究，为实现毒害物质混合物的快速分离和鉴定提供技术支持。

脉冲电流法检测变压器局部放电的研究

电力变压器局部放电故障是引起其自身早期潜伏性故障的原因之一，研究表明，对于局部放电的放电机理、发生过程的准确掌握有利于分析局部放电类型，可为故障的识别与排除提供有效依据。本文分析了电力变压器局部放电的放电机理，总结了常见局部放电检测方法，利用局部放电统计分布二维谱图所提供的信息准确分析了局部放电过程中体现的规律与特点。

基于灰度共生矩阵的舰船噪声特征提取方法研究

灰度共生矩阵(GLCM)可以描述图像各基元灰度的空间分布和结构特征,而舰船辐射噪声二维谱图中也含有许多目标的固有信息。利用灰度共生矩阵对舰船辐射噪声二维谱图的图像进行纹理研究,求取能量、熵、惯性矩等几个典型特征量,并通过实验室仿真和对实际舰船辐射噪声分析计算,其具有明显的差异,可以作为目标分类和识别的重要特征信息。

小型分段式高分辨率中阶梯光栅光谱仪的设计

由于棱镜具有色散不均匀的特点,中阶梯光栅光谱仪的二维谱图在长波波段不可避免地存在相邻衍射级次间相互干扰的情况。为了克服这一缺点,同时充分利用探测器像面,设计了一种小型分段式的中阶梯光栅光谱仪。通过对中阶梯光栅和棱镜色散原理的详细分析,确定了二者参数与探测器之间的关系,结合双缝间隔设计方法,采用双狭缝切换的方式,给出分段式中阶梯光栅光谱仪的设计方法。利用此方法将系统的波段范围165～800 nm分为165～230 nm和210～800 nm两部分,焦距设计为200 mm,分别采集双波段的二维谱图。使用光学设计软件对光学系统进行仿真,结果表明,200 nm处的实际光谱分辨率可达0.015 nm,满足设计指标的要求。