小波變換在TDLAS二次諧波氣體檢測系統中的應用研究

賀鴻浩 孟祥寧

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201714224

煤科集團沈陽研究院有限公司遼寧沈陽110016

摘要：在痕量氣體檢測系統中，有效信號較弱，信噪比相對較低，如何有效的采集信號并對噪聲進行抑制是關鍵問題之一，硬件上雖然通過調制鎖相技術有效剔除了大部分背景信號的干擾，優化光路和電路設計也進一步抑制了噪聲，仿真結果表明通過研究利用小波分析的方法可進一步抑制系統噪聲，彌補硬件系統的不足，進而提高了儀器檢測精度。

關鍵詞：痕量氣體檢測；噪聲；檢測精度

中圖分類號：TD752. 2文獻標志碼：A

3 背景噪聲及基線校正技術的綜合處理

在對小波進行分析時，我們可以通過上面的數據得出一些結論，首先在噪聲方面，盡量避開了之前的有用的信息，其次在基線上也不難發現其與有用信息并無很大關聯，通過使用小波的方法完全可以實現對信號的處理，并且應用此方法得出的結果也是很好的。根據以上結論與數據我們可以總結出，小波變換完全可以將信號、噪聲與基線同時在一處分解開，并且不需要很多次的變換來實現噪聲和基線的刪除工作。

圖 3 去噪去基線漂移對比圖

由于在現實的環境中情況是不一樣的，最好是采用sym6的方法來解決噪聲高而漂移低的情況；然而，dmey的方法更加適合解決噪聲低而漂移高的問題；如果對這2種方面的影響都不是很大時，我們可以任意選擇1種方法即可實現。

為了獲得諧波信號，通常在分析時采用不同的檢測系統，然后在通過應用小波方法來處理得到的結果。

4 結論

在處理微弱的系統時，小波方法不僅可以將結果處理的很好，還能夠盡可能的保持其原來的樣子，并且能夠找出微弱的信號干擾。在環境極其不好的情況下，小波方法仍然能夠處理其得到的結果，并且獲得的數據也非常理想，從而較好的排出困擾。

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課題：國家重點研發計劃課題：金屬非金屬礦山災害應急救援及個體防護技術與裝備（課題編號：2016YFC0801608）