[发明专利]基于小波去噪的超低浓度多组分紫外光谱烟气分析方法

权利要求书

1.一种基于小波去噪的超低浓度多组分紫外光谱烟气分析方法，其特征在于：它是通过对光谱信号的时域和频域先进行局部化分析，然后通过伸缩平移运算对信号进行多尺度细化，最终达到高频处时间细分，低频处频率细分，聚焦到信号分析的细节实现的，具体步骤如下：

第一步：记录光谱仪自身的暗噪声D

在无光线进入光谱仪的情况下，记录光谱仪的暗噪声D；

第二步：记录原始背景光谱IO

打开氙灯，向样气池中充入氮气，待流速稳定后，采集光谱仪所记录的氙灯原始光谱数据IO；

第三步：计算去除光谱仪暗噪声D影响后的实际背景光谱I0’

将背景光谱IO减去光谱仪暗噪声D得到实际背景光谱I0’，公式为I₀′＝I₀-D；

第四步：记录被测气体的吸收光谱Ii(λ)

将待测气体以一定流速充入样气池中，待样气池内压强稳定后采集获得光谱仪上记录的吸收光谱数据Ii(λ)；

第五步：计算去除光谱仪暗噪声D后的实际吸收光谱I_i(λ)′

将吸收光谱Ii(λ)减去光谱仪暗噪声D计算得到去除暗噪声D后的实际吸收光谱I_i(λ)′，公式为I_i(λ)′＝I_i(λ)-D；

第六步：对实际背景光谱I0’和实际吸收光谱I_i(λ)′分别进行小波去噪处理，方法如下：

首先选定小波基，再对实际背景光谱I0’或实际吸收光谱I_i(λ)′按需分别进行分层小波分解，并对含噪信号进行离散小波变换，得到各尺度的小波系数wj k，然后将所得的小波系数wj k进行阀值处理，保留小波系数wj k大于设定阀值、含有信号的分量，滤除小波系数wj k小于阀值、不含信号的噪声分量，由此，通过小波变换保存光谱中的微弱吸收信号，滤除噪声影响，最终获得高信噪比的背景光谱信号或被测气体吸收光波的信号。