基于C#的一維光譜信號處理方法研究與應用

周超　方哲　宋春苗　胡學強

摘要：光譜信號的處理是光譜系統的關鍵部分，包括插值、光滑、尋峰、提取等步驟，插值是根據已知條件逼近還原真實信號，光滑可以消除統計漲落的影響，尋峰是信號標定的先決條件，信號提取可以得到每一個有用信號單獨的數學表征。這些手段綜合起來應用，可以提高光譜系統的檢出限、精密度、穩定性等主要指標。本文針對上述步驟和方法展開討論，用C#編程語言實現其在一維光譜系統中的應用，取得了良好的效果。

關鍵詞：一維光譜信號;信號處理方法;C#

中圖分類號：TH741;TH842 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2019）05-0043-03

1 一維光譜信號處理方法

1.1 插值

插值是離散函數逼近的重要方法，利用它可通過函數在有限個點處的取值狀況，估算出函數在其他點處的近似值。對于常見的高斯信號和高斯疊加多項式的信號，一般需要在譜圖橫軸平均分布的至少7-9個點，才能展現信號的主要特征，在光譜系統中，由于分辨率的問題，我們所得到的譜圖的譜峰往往沒有足夠的數據來表征。這時候就可以使用插值的方法，補足缺失的點。時域上，f（x）是定義在[a，b]上的已知映射關系，x1，x2，x3...xn為區間內n個互不相同的點，G為給定的某一函數類。若G上有函數g（x）滿足：g（xi）=f（xi），i=1，2，...n。則稱g（x）為f（x）關于節點x1，x2，x3...xn在G上的插值函數。頻域插值是將時域的一維光譜信號數據首先轉換成頻域信號，對頻域信號進行低頻插值，一般為補0，然后將頻域信號再轉換成時域信號。頻域插值方法的關鍵代碼如下：

ifftResult = FreqAnalyzer.FFT（data， true）.ToList（）;//傅……