基于复解析带通滤波器的复调制细化谱分析原理和方法

采用复解析带通滤波器进行选带细化谱分析的原理为 :构造复解析带通滤波器——对时域信号隔 D(细化倍数 )点或 2 D点进行复解析带通滤波——移频——进行 FFT和谱分析。与传统复调制细化谱分析相比 ,由于只对细化选抽点进行移频 ,大大节省了内存空间 ,减少了计算工作量 ;由于先选抽滤波后移频 ,避免了较复杂的频率调整过程 ;复解析滤波器的负频率部分幅值为零 ,能够大大降低对数字滤波器特性的要求 ,提高细化分析的最大倍数和细化谱分析的精度。仿真研究表明 ,采用 FIR一级数字滤波器 ,当半阶数为 5 0 0时 ,最大细化倍数可达 15 0 ,仍能保证幅值分析精度误差在 1%以内 ,采用二级 FIR滤波器 ,最大细化倍数可达 2 0 0

基于复解析带通滤波器的复调制细化谱分析的算法研究

在采用复解析带通滤波器宽度为 fs/2 D、隔 D点选抽一点、移频和作 N点谱分析的方法进行细化谱分析的原理基础上 ,研究了基于复解析带通滤波器复调制细化谱分析的算法。讨论了算法的核心部分——复解析带通滤波器的构造 ,滤波器外扩的原理 ,一级选抽及二级选抽滤波器的设计。仿真研究表明 ,采用一级 FIR数字滤波器 ,当半阶数为 5 0 0时 ,最大细化倍数可达 15 0 ,仍能保证幅值分析误差在 1%以内 ,采用二级 FIR滤波器最大细化倍数可达 2 0 0 0倍以上 。

紫外光谱净信号法测定酸性环境下复方磺胺甲噁唑片两个有效组分

被分析组分的光谱净信号将正交于其它药物组分和辅料光谱所张成的光谱子空间，从而消除其它组分对被分析组分的光谱干扰，此净信号将与被分析组分的浓度成正比，据此建立了药物制剂分析的净信号方法。本文利用该方法研究了在酸性条件下紫外光谱测定复方磺胺甲曙唑片的两种有效成分磺胺甲嚼唑（SMZ）和甲氧苄啶（TMP）。SMZ和TMP的线性范围分别为0．48—7．84μg／mL（r=0.9981）和0．12-1．5tw／mL（r=0．9986）。平均回收率分别为99．5％和101．0％，RSD分别为1．87％和3．60％。本法简便、快速和准确。可用于酸性条件下复方磺胺甲嚼唑片中SMZ和TMP含量的快速、同时准确测定。

无线电频谱与无线电信号数据协同可视分析方法

无线电频谱数据和无线电信号特征数据是无线电管理人员了解复杂电磁环境的主要信息来源,将两者协同起来分析是无线电管理领域的新发展方向,但频谱数据结构化程度低且频谱分析专业门槛高,信号数据在时频上离散、量大且信号特征提取不稳定,这些问题会严重影响分析效率.为此,提出了一种面向无线电频谱数据与无线电信号数据协同工作的可视分析方法,将经典的频谱可视化与新颖的信号可视化方法相结合,提供多种交互手段实现2种数据的联动分析和相互验证.文中采用了信号投影图作为人机交互接口,帮助分析人员可视交互地判别信号数量并聚类信号特征数据.同时还设计了一种新颖的信号流图,用于同时展示不同无线电信号的多特征时变模式.通过实验和用户评估,文中原型系统能较好地完成信号特征记录聚类、信号时变特征分析和信号数据提取准确性分析等需要两种数据密切配合才能完成的分析任务.

基于DDS的直接数字调频信号频谱解析式

基于DDS的直接数字调频(DDFM)信号频谱不同于标准FM信号,得到了正弦调制DDFM信号的频谱解析式,解析式和文献测量结果吻合良好。推导方法可用于推导其他类型DDFM信号(如线性调频DDFM信号)的频谱解析式,并有助于深入研究DDFM信号的频域指标。同时,仿真研究了ADC与DDS幅度量化效应对DDFM信号频谱杂散的影响,得出了量化杂散影响因素的准定量关系。

基于复解析带通滤波的自由衰减振动信号的频谱校正法

通过复解析带通滤波构造时域信号的解析信号,消除因时域实信号作FFT时由于时域截断产生的负频率成分能量泄露对正频率成分的干扰,从而提高自由衰减振动信号频谱校正精度。仿真分析及工程实测结果表明,当各个固有频率相隔较远时,校正精度很高。但在各阶固有频率靠得很近时不能直接使用这种方法。

GIS中SO_2气体紫外光谱检测及数据处理

气体绝缘组合电器(GIS)设备内发生的局部放电会使绝缘气体SF_6分解,从而导致设备安全性下降。针对此问题选取SO_2作为局放检测的特征标识物,依据紫外光谱检测法对SO_2进行定量检测并搭建实验平台,该方法便于实现现场快速检测。为提高设备精度,首先利用奇异值分解原理对光谱数据进行滤波处理,为减小系统误差选取3个特定波长点的吸光度作为SO_2检测依据进行联合检测体积分数。实验结果表明,应用紫外检测SO_2体积分数误差率在5%以内,满足现场检测要求。

超短脉冲贝塞尔-高斯光束在自由空间的传输特性

使用复解析信号法研究了束宽与频率无关的超短脉冲贝塞尔-高斯光束在自由空间的传输特性。研究表明:在无衍射长度内,超短脉冲贝塞尔-高斯光束的横向光强分布几乎不变并集中在传输轴附近,轴上脉冲随传输距离增加而展宽。在无衍射长度外,横向光强分布显著扩展。随传输距离增加,轴上光谱蓝移先增加,达到极大值后逐渐减小,最后在远场趋于一渐近值。对单周期的超短脉冲贝塞尔-高斯光束的轴上光谱蓝移先增加,达到极大值0.50 fs-1。然后逐渐减小,在远场蓝移趋于渐近值0.16 fs-1。

基于高精度时频瞬时相位谱的多尺度曲率及其应用

基于地震信号瞬时相位估算的曲率属性具有较高的分辨率,被广泛应用于地震数据的不连续性检测。为进一步提高曲率属性的估算精度,提高地震数据对地质构造的刻画能力,基于时频分析方法具有多尺度分辨能力的特点,提出了基于改进的短时傅里叶变换获得高精度时频瞬时相位谱的多尺度曲率属性估算方法。改进的短时傅里叶变换对待分析实信号的解析信号加上对称时窗函数并进行傅里叶变换,从而获得高精度时频瞬时振幅谱、高精度时频初始相位谱和高精度时频瞬时相位谱。为减少随机噪声对高精度时频瞬时相位谱的影响,利用高精度时频瞬时振幅谱的峰值振幅及其对应的高精度时频瞬时相位谱重构输入信号,并对重构信号进行改进的短时傅里叶变换,获得稳定的高精度时频瞬时相位谱,在此基础上进行高精度多尺度曲率估算。利用合成数据及实际三维地震数据的应用结果验证了方法的有效性。

基于能量色散X射线荧光光谱的鱼粉产地溯源方法研究

鱼粉是一种在养殖业中占有重要地位的高蛋白饲料原料。我国对鱼粉的市场需求很大,但不同产地的鱼粉存在品质差异的问题。为保证鱼粉品质安全,建立鱼粉产地溯源系统具有非常重要的意义。能量色散X射线荧光光谱根据元素辐射X射线荧光光子能量不同,能够检测样品矿物质元素种类和含量。鱼粉所含矿物质元素种类和含量会因鱼粉产地不同而存在差异,因此提出采用能量色散X射线荧光光谱(EDXRF)法对鱼粉进行扫描检测来获得鱼粉的元素信息,将原始光谱进行预处理后,采用鲸鱼算法改进的自适应净信号权重局部超平面方法识别鱼粉样品的光谱向量,从而对其产地进行溯源判别。首先对产地来自辽宁和浙江的51份鱼粉样品进行压片,并在EDXRF谱仪的检测程序中设置不同的滤光片,得到51组(每组6条光谱)光谱。然后对光谱进行预处理,采用基于自适应迭代重加权惩罚最小二乘法算法(airPLS)进行基线校正,从而消除基线漂移的影响,提高精度。采用小波变换对光谱进行平滑,去除光谱曲线的高频噪声。选取每个鱼粉样品6条光谱的有效区段,计算谱峰面积,获得代表样品矿物质元素含量的16维向量。最后采取鲸鱼算法对自适应净信号权重局部超平面(ANWKH)方法的关键参数(近邻数、主成分数、调节参数)进行最优选择,再利用寻找到的最优参数建立自适应净信号权重局部超平面模型,随机选取每个产地鱼粉样品的70%作为训练集,30%作为测试集进行鱼粉产地判别。鱼粉样品分别来自辽宁和浙江两个产地,经预测模型识别正确率分别为94.3%和100%,总正确率为97.3%,均高于人工寻找参数的自适应净信号权重局部超平面分类准确率。结果表明,基于能量色散X射线荧光光谱的鱼粉溯源方法能够准确地实现鱼粉产地溯源,经鲸鱼算法改进后的自适应净信号权重局部超平面方法能够寻找到最优参数,建立分类准确度更高的模型,为以后进行更加详细的国内外鱼粉产地溯源提供了参考。

分解信号为正交本征模态函数的方法

利用快速滤波建立了一种对信号进行本征模态函数分解的全新方法。该方法与筛选方法相比较,具有操作简单,运算速度快,尤其适用于长信号的本征模态分解。该方法的另一个重要特点是分解所得各本征模态函数及非模态函数是严格正交的,不会产生模态混淆。

基于层次分析法的直扩信号安全性能评估模型

在综合直扩信号风险分析、截获方法的基础上,率先对直扩信号安全性能评估模型进行了研究,建立了基于AHP(Analytic Hierarchy Process,层次分析法)的直扩信号安全性能评估模型,详细给出了直扩信号安全指数的计算过程,并对多种直扩信号的安全指数进行了仿真。仿真结果表明:评估方法有效;提出的模型可以定量评价不同直扩信号的安全性能,为直扩信号的安全性设计提供定量的依据。此外,还提出了卫星测控直扩信号的安全等级分类原则和卫星安全等级要求。

基于光子计数技术的测量系统研究

根据光子计数技术思想设计了一套光子计数系统,用来测量真空紫外波段内的弱光光谱。使用该系统进行仿真实验测得小于10s-1的弱光谱线,能满足实际使用要求。

基于解析信号重构的同步挤压小波变换的时频谱影响因素分析

受测不准原理的制约,小波变换、S变换等时频分析算法无法同时获得高时间分辨率和高频率分辨率。为了满足更高的要求,出现了一种联合小波变换和时频谱重组的新方法—同步挤压小波变换。本文从同步挤压小波变换和基于解析信号重构的同步挤压小波变换的原理出发,通过模型分析算法中参数设置对时频分析结果的影响,包括小波母函数、小波母函数的参数选择和小波阈值等,分析瞬时频率变化率不为零的信号所存在的时频谱模糊现象,并通过控制小波母函数、小波母函数参数以及小波阈值有效地减轻瞬时频率变化率不为零的信号所存在的时频谱模糊现象,时频谱的质量得到一定程度的提高。研究结果对获取高分辨率地震时频谱具有一定的指导意义。

紫外Ce^（3＋）：LuLiF_4晶体激光光谱特性的研究

Ｃｅ３＋：ＬｕＬｉＦ４晶体被证明在紫外区域具有较大的增益光谱宽度，这点对于短脉冲激光应用非常有吸引力。我们获得了较大的小信号增益，大于６ｄＢ／厘米。而且，在共焦四程放大结构中，对连续的氦镉激光的增益达到２０ｄＢ。

冷磨法来凤胡萝卜精油化学成分研究

采用 GC- MS- DS技术对冷磨法来胡萝卜精油的挥发性成分进行分析 ,采用中性 Al2 O3柱层析法和紫外 ( UV)光谱对难挥发性有效成分进行分离和结构鉴定 ,研究表明 :冷磨法胡萝卜精油含有挥发性成分 α-蒎烯、β-蒎烯、胡萝卜次醇等 69种和丰富的胡萝卜素。

净分析信号预处理在喷气燃料重质组分快速分析中的应用

为了改善干扰信息与分析组分浓度变化产生偶然相关造成的分析模型预测精度下降的问题,将净分析信号概念引入多种烃类化合物构成的喷气燃料重质组分快速分析中。利用净分析信号(NAS)算法进行样品近红外光谱预处理,并结合偏最小二乘回归(PLS)建立反映喷气燃料重质组分含量信息的终馏点校正模型(NASPLS),并与常规PLS校正模型进行对比分析。结果表明,NAS预处理结合PLS方法相比常规PLS方法显著减小了建模所需主因子数,交互预测偏差降低了33%,模型的准确性和适应性得到一定的提高。净分析信号算法应用于近红外光谱模型预处理过程,对构成复杂且干扰未知的样品建立近红外光谱模型具有一定的借鉴作用。

大学分析化学教材中紫外-可见吸收光谱产生条件的讨论

在分析化学教材中简要介绍电子跃迁光选律的相关内容,是对选择性吸收知识点的有益补充,有助于学生更全面地理解电子吸收光谱产生的原理,符合当前分析化学发展趋势,也符合以选拔培养基础学科拔尖创新人才为目标的国家强基计划所需。考虑到本科生一或二年级的数理水平,以及鉴于部分学生此后可能不再接触到电子吸收光谱的基本理论方面的知识,建议在化学分析和仪器分析课程中分层次引入电子吸收光谱光选律的内容。并建议只作定性的、非数学化描述,同时提供更深入的阅读资料,以便于学习的可持续性。

简化苹果糖度预测模型的近红外光谱预处理方法

采用正交信号校正法（OSC）和净分析物预处理法（NAP）分别对苹果的近红外光谱（1300～2100nm）进行预处理，并结合偏最小二乘法（PLS）建立了糖度预测模型。应用结果显示，随着预处理过程中所用的正交信号校正因子或净分析物预处理因子的逐渐增加，偏最小二乘糖度模型（OSC／PLS模型和NAP／PLS模型）所采纳的最佳因子数也会随之减少，甚至可减至1。当采用10个正交信号校正因子预处理苹果光谱时，OSC／PLS糖度模型达到最佳性能，最佳模型采纳的因子数为2；采用11个净分析物预处理因子预处理光谱时，NAP／PLS糖度模型达到最佳性能，最佳模型采纳的因子数为1。从总体上评价，最佳OSC／PLS糖度模型和最佳NAP／PLS糖度模型的性能都明显优于原始光谱的最佳偏最小二乘模型。这些结果表明，正交信号校正法和净分析物预处理法都能在保证精度的同时有效地简化苹果糖度预测模型。

基于Stokes向量大气紫外光谱辐射的偏振修正研究

通过在紫外（UV）大气成分探测仪中设置偏振测量通道,并采用基于Stokes向量方法对空间大气紫外光谱辐亮度探测输入值进行了偏振度修正。采用解析函数法建立了修正误差较大波段处的偏振度数学模型,将240~380nm工作波段范围的偏振度修正误差最大值由6.6%减小至1.6%。最大限度降低了由于大气散射偏振对探测大气入射光强的影响,提高了紫外大气测量精度,为航天遥感仪器大气紫外测量提供了理论和实验基础。