[发明专利]激光分析仪小波分析数据处理方法

说明书

本发明提供一种激光分析仪小波分析数据处理方法，所述方法包括：步骤S1，采集激光分析仪的光谱信号；步骤S2，利用小波分解法对所述光谱信号分解得到有用信号与噪声信号；步骤S3，采用重构函数重组所述有用信号与噪声信号得到原始的光谱信号；步骤S4，对所述重组的光谱信号进行光谱分析，得到最佳的光谱信号。通过小波变换分解光谱信号，再将分解后的有用信号与噪声信号重组得到原始的光谱信号，剔除了原有光谱信号的噪声，有效克服了由于信噪比低时，无法精确得到光谱数据中的有用信号的问题。

技术领域

本发明涉及光学测量技术领域，特别是涉及一种激光分析仪小波分析数据处理方法，基于TDLAS技术可用于气体温度、浓度以及气流速度方面的测量。

背景技术

可调谐半导体激光吸收谱(TDLAS)技术因其受气体环境影响小、响应速度快、可靠性高、不会对被测环境造成扰动等突出优点在众多新型测量技术中脱颖而出，受到广泛重视。 TDLAS技术中的波长调制谱技术对激光光强进行高频的调制，能够应用于噪声较大的环境中，因而应用非常广泛。波长调制谱技术采用了高频调制信号，其测量信息包含在谐波信号之中，通过对谐波信号进行分析得到气体温度、浓度及气流速度方面的测量结果。

然而，当待测气体浓度含量较低时，或者其它原因，导致吸收信号很弱，造成信噪比较低，光谱数据中通常使用的处理方法包括：中值滤波算法、滑动平均滤波算法、低通滤波算法、FIR、最小乘法等，但上述处理方法无法有效处理有用信号与噪声信号，造成无法精确得到光谱数据中的有用信号。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种激光分析仪小波分析数据处理方法，用于解决现有技术中激光分析仪测量中由于信噪比低，无法精确得到光谱数据中的有用信号的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本申请的第一方面，本发明提供一种激光分析仪小波分析数据处理方法，

步骤S1，采集激光分析仪的光谱信号；

步骤S2，利用小波分解法对所述光谱信号分解得到有用信号与噪声信号；

步骤S3，采用重构函数重组所述有用信号与噪声信号得到原始的光谱信号；

步骤S4，对所述重组的光谱信号进行光谱分析，得到最佳的光谱信号。

如上所述，本发明的激光分析仪小波分析数据处理方法，具有以下有益效果：

通过小波变换分解光谱信号，再将分解后的有用信号与噪声信号重组得到原始的光谱信号，剔除了原有光谱信号的噪声，有效克服了由于信噪比低时，无法精确得到光谱数据中的有用信号的问题。在时域和频域上具有良好的局部化特性，对高频成分采用逐渐精细的时域取样步长，从而可以聚焦到对象的任意细节等，能够更精细的拟合出原始信号，拟合误差更低。

附图说明

图1显示为本发明提供的一种激光分析仪小波分析数据处理方法流程图；

图2显示为本发明提供的一种激光分析仪小波分析数据处理方法实施效果图；

图3显示为本发明提供的一种激光分析仪小波分析函数分解图；

图4显示为本发明提供的一种激光分析仪小波分析函数重组图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本申请的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点及功效。