[发明专利]一种太赫兹波谱系统噪声模拟方法及系统

权利要求书

1.一种太赫兹波谱系统噪声模拟方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1，建立模拟方法，所述模拟方法包括如下公式：

其中，m为光谱的梳齿数，M为谐波阶数的最大值，f_rep为重复频率，p为重复频率误差，t为采样时间，q为采样时间误差，A_m为相对幅度，f_peak为太赫兹波谱峰值频率，σ为峰的半宽度，n为洛伦兹吸收峰的个数，Γ_i为半高宽，f_i为吸收峰的位置，r为相对幅度误差；

步骤S2，令步骤S1中的p＝0，q＝0，r＝0，得到理想太赫兹时域模拟谱图；

步骤S3，令步骤S1中的q＝0，r＝0，p分别为按照蒙特卡罗模拟方法从预定频率范围内选择的随机多个数值，得到所述随机多个数值分别对应的多个时域模拟谱图，将所述多个时域模拟谱图取平均值后，得到第一误差太赫兹时域模拟谱图；

步骤S4，令步骤S1中的p＝0，r＝0，q分别为按照蒙特卡罗模拟方法从预定时间范围内选择的随机多个数值，得到所述随机多个数值分别对应的多个时域模拟谱图，将所述多个时域模拟谱图取平均值后，得到第二误差太赫兹时域模拟谱图；

步骤S5，令步骤S1中的p＝0，q＝0，r分别为按照蒙特卡罗模拟方法从预定幅度范围内选择的随机多个数值，得到所述随机多个数值分别对应的多个时域模拟谱图，将所述多个时域模拟谱图取平均值后，得到第三误差太赫兹时域模拟谱图；以及

步骤S6，将所述理想太赫兹时域模拟谱图与所述第一误差太赫兹时域模拟谱图、所述第二误差太赫兹时域模拟谱图及所述第三误差太赫兹时域模拟谱图进行对比，得到所述重复频率误差、所述采样时间误差及所述相对幅度误差对太赫兹时域模拟谱图的影响；

其中，所述步骤S6包括如下步骤：

将所述理想太赫兹时域模拟谱图与所述第一误差太赫兹时域模拟谱图、所述第二误差太赫兹时域模拟谱图及所述第三误差太赫兹时域模拟谱图通过傅里叶变换表达式，得到对应的理想太赫兹频域模拟谱图、第一误差太赫兹频域模拟谱图、第二误差太赫兹频域模拟谱图及第三误差太赫兹频域模拟谱图后进行对比，得到所述重复频率误差、所述采样时间误差及所述相对幅度误差对太赫兹频域模拟谱图的影响，

所述傅里叶变换表达式如下：

F(ω)＝FFT[f(t)]。

2.根据权利要求1所述的太赫兹波谱系统噪声模拟方法，其特征在于，还包括：

步骤S7，通过双光梳波谱系统测得实际太赫兹频域谱图，调整重复频率误差p、采样时间误差q及相对幅度误差r的数值，得到所述重复频率误差p、所述采样时间误差q及所述相对幅度误差r对太赫兹频域模拟谱图的影响。

3.一种太赫兹波谱系统噪声模拟系统，其特征在于，包括：

存储模块，存储模拟方法，所述模拟方法包括如下公式：

其中，m为光谱的梳齿数，M为谐波阶数的最大值，f_rep为重复频率，p为重复频率误差，t为采样时间，q为采样时间误差，A_m为相对幅度，f_peak为太赫兹波谱峰值频率，σ为峰的半宽度，n为洛伦兹吸收峰的个数，Γ_i为半高宽，f_i为吸收峰的位置，r为相对幅度误差；

理想太赫兹时域模拟谱图获取模块，令步骤S1中的p＝0，q＝0，r＝0，得到理想太赫兹时域模拟谱图；

第一误差太赫兹时域模拟谱图获取模块，令步骤S1中的q＝0，r＝0，p分别为按照蒙特卡罗模拟方法从预定频率范围内选择的随机多个数值，得到所述随机多个数值分别对应的多个时域模拟谱图，将所述多个时域模拟谱图取平均值后，得到第一误差太赫兹时域模拟谱图；

第二误差太赫兹时域模拟谱图获取模块，令步骤S1中的p＝0，r＝0，q分别为按照蒙特卡罗模拟方法从预定时间范围内选择的随机多个数值，得到所述随机多个数值分别对应的多个时域模拟谱图，将所述多个时域模拟谱图取平均值后，得到第二误差太赫兹时域模拟谱图；

第三误差太赫兹时域模拟谱图获取模块，令步骤S1中的p＝0，q＝0，r分别为按照蒙特卡罗模拟方法从预定幅度范围内选择的随机多个数值，得到所述随机多个数值分别对应的多个时域模拟谱图，将所述多个时域模拟谱图取平均值后，得到第三误差太赫兹时域模拟谱图；

对比模块，将所述理想太赫兹时域模拟谱图与所述第一误差太赫兹时域模拟谱图、所述第二误差太赫兹时域模拟谱图及所述第三误差太赫兹时域模拟谱图进行对比，得到所述重复频率误差、所述采样时间误差及所述相对幅度误差对太赫兹时域模拟谱图的影响；采用所述步骤S6包括如下步骤：

将所述理想太赫兹时域模拟谱图与所述第一误差太赫兹时域模拟谱图、所述第二误差太赫兹时域模拟谱图及所述第三误差太赫兹时域模拟谱图通过傅里叶变换表达式，得到对应的理想太赫兹频域模拟谱图、第一误差太赫兹频域模拟谱图、第二误差太赫兹频域模拟谱图及第三误差太赫兹频域模拟谱图后进行对比，得到所述重复频率误差、所述采样时间误差及所述相对幅度误差对太赫兹频域模拟谱图的影响，所述傅里叶变换表达式如下：

F(ω)＝FFT[f(t)]，以及

控制模块，控制所述存储模块、所述理想太赫兹时域模拟谱图获取模块、所述第一误差太赫兹时域模拟谱图获取模块、所述第二误差太赫兹时域模拟谱图获取模块及所述第三误差太赫兹时域模拟谱图获取模块运行。