小波變換在TDLAS二次諧波氣體檢測系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

賀鴻浩 孟祥寧

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201714224

煤科集團(tuán)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(tǒng)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(jìn)行抑制是關(guān)鍵問題之一，硬件上雖然通過調(diào)制鎖相技術(shù)有效剔除了大部分背景信號的干擾，優(yōu)化光路和電路設(shè)計也進(jìn)一步抑制了噪聲，仿真結(jié)果表明通過研究利用小波分析的方法可進(jìn)一步抑制系統(tǒng)噪聲，彌補硬件系統(tǒng)的不足，進(jìn)而提高了儀器檢測精度。

關(guān)鍵詞：痕量氣體檢測；噪聲；檢測精度

中圖分類號：TD752. 2文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

3 背景噪聲及基線校正技術(shù)的綜合處理

在對小波進(jìn)行分析時，我們可以通過上面的數(shù)據(jù)得出一些結(jié)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(fā)現(xiàn)其與有用信息并無很大關(guān)聯(lián)，通過使用小波的方法完全可以實現(xiàn)對信號的處理，并且應(yīng)用此方法得出的結(jié)果也是很好的。根據(jù)以上結(jié)論與數(shù)據(jù)我們可以總結(jié)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(xiàn)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(xiàn)實的環(huán)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(xiàn)。

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

4 結(jié)論

在處理微弱的系統(tǒng)時，小波方法不僅可以將結(jié)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(huán)境極其不好的情況下，小波方法仍然能夠處理其得到的結(jié)果，并且獲得的數(shù)據(jù)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(fā)計劃課題：金屬非金屬礦山災(zāi)害應(yīng)急救援及個體防護(hù)技術(shù)與裝備（課題編號：2016YFC0801608）