[发明专利]一种应用于波长调制吸收光谱探测的简易解调方法有效
| 申请号： | 201510997786.3 | 申请日： | 2015-12-24 |
| 公开（公告）号： | CN105548073B | 公开（公告）日： | 2018-07-10 |
| 发明（设计）人： | 杨晨光;姚路;阚瑞峰;陈祥;许振宇;胡迈;何俊峰;刘建国 | 申请（专利权）人： | 中国科学院合肥物质科学研究院 |
| 主分类号： | G01N21/39 | 分类号： | G01N21/39 |
| 代理公司： | 北京科迪生专利代理有限责任公司 11251 | 代理人： | 杨学明;顾炜 |
| 地址： | 230031 *** | 国省代码： | 安徽;34 |
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| 摘要： | 本发明目的在于提供一种应用于波长调制吸收光谱探测的简易解调方法，通过先采样再运算的方式解调光谱信号，采样率为调制频率的4倍、8倍，通过简单的差值运算获得解调的光谱信号。在硬件成本与复杂度受限条件下，实现波长调制吸收光谱解调，由探测器接收的调制光强信号获得目标气体吸收光谱。本发明无需复杂的模拟解调硬件电路，也不需要远高于调制频率的数字采样芯片，方法实现简单，硬件成本与复杂度低，并且能够实现较高的吸收检测精度，尤其适用于低成本小型化吸收光谱探测。 | ||
| 搜索关键词： | 解调 吸收光谱探测 波长调制 调制频率 光谱信号 吸收光谱 硬件成本 复杂度 简易 调制光强信号 差值运算 模拟解调 目标气体 受限条件 数字采样 吸收检测 硬件电路 采样率 低成本 采样 探测器 应用 运算 芯片 | ||
【主权项】：
1.一种应用于波长调制吸收光谱探测的简易解调方法，其特征在于：该方法通过先采样再运算的方式解调光谱信号，采样率为调制频率的4倍或8倍，针对于调制频率为f的波长调制信号，正弦调制与三角调制均可，通过相应的装置以4f的采样率进行数字采样，数字采样的时钟与调制时钟保持同相位，数字采样每个调制周期内相位角0°点、相位角90°点、相位角180°点、相位角270°点；将每一个周期内相位角90°点、相位角180°点、相位角270°点、下一个调制周期相位角0°点、下一个调制周期相位角90°点，乘以一组‑10～10之间的整数再相加就可以获得S2f信号，它是与气体浓度成正比的目标气体吸收光谱解调结果；将每一个周期内相位角90°点、相位角180°点、相位角270°点；下一个调制周期相位角0°点、下一个调制周期相位角90°点，乘以另一组‑10～10之间的整数再相加就可以获得S1f信号，将S2f除以S1f信号，就是与气体浓度成正比的与光强无关的目标气体吸收光谱解调结果；或者针对于调制频率为f的波长调制信号，正弦调制与三角调制均可，通过相应的装置以8f的采样率进行数字采样，数字采样的时钟与调制时钟保持同相位，数字采样每个调制周期内相位角0°点、相位角45°点、相位角90°点、相位角135°点、相位角180°点、相位角225°点、相位角270°点、相位角315°点；将每一个周期内相位角90°点、相位角135°点、相位角180°点、相位角225°点、相位角270°点、相位角315°点、下一个调制周期相位角0°点、下一个调制周期相位角45°点、下一个调制周期相位角90°点，乘以一组‑10～10之间的整数再相加就可以获得S4f信号，它是与气体浓度成正比的高准确度的目标气体吸收光谱解调结果。
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