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PEM-FTS非线性干涉信号的快速光谱反演算法
被引量：
9
1
作者
张敏娟
王召巴
+3 位作者
王志斌
李晓
王明艳
李晋华
《中国激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第5期236-241,共6页
弹光调制傅里叶变换光谱仪(PEM-FTS)的调制光程差是高速、正弦变化的,每秒可产生10万张干涉图。为了实现等时间采样干涉信号的快速、低误差光谱反演,三次样条插值算法、带有相位补偿的离散傅里叶变换(NDFT)算法和加速非均匀快速傅里叶...
弹光调制傅里叶变换光谱仪(PEM-FTS)的调制光程差是高速、正弦变化的,每秒可产生10万张干涉图。为了实现等时间采样干涉信号的快速、低误差光谱反演,三次样条插值算法、带有相位补偿的离散傅里叶变换(NDFT)算法和加速非均匀快速傅里叶变换算法(NUFFT)分别被应用到PEM-FTS的数据处理系统中。研究发现,对等时间采样弹光调制干涉数据进行光谱反演,加速NUFFT算法数据处理速度比较快,较相位补偿的NDFT算法高一个数量级,是三次样条插值后快速傅里叶变换算法的2倍,且采样点数越多此算法优点越突出;有比较高的精度,其偏差小于0.00054。该算法可以应用于弹光调制傅里叶变换光谱仪中。
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关键词
信号处理
弹
光
调制
傅里叶
变换
光谱仪
(
pem
—
fts
)
非线性干涉信号
三次样条插值
非均匀快速
傅里叶
变换
(NUFFT)
原文传递
弹光调制干涉图最大光程差的稳定性及检测技术研究
被引量：
3
2
作者
张敏娟
王志斌
+2 位作者
李晓
李晋华
王艳超
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第5期1436-1439,共4页
为了提高弹光调制傅里叶变换光谱仪(PEM-FTs)中复原光谱的准确度和稳定性,有必要对弹光调制干涉图的最大光程差的稳定性和检测技术进行研究。弹光调制干涉图的最大光程差是一个不确定量,与弹光调制器的谐振状态、频率温漂特性以及驱动...
为了提高弹光调制傅里叶变换光谱仪(PEM-FTs)中复原光谱的准确度和稳定性,有必要对弹光调制干涉图的最大光程差的稳定性和检测技术进行研究。弹光调制干涉图的最大光程差是一个不确定量,与弹光调制器的谐振状态、频率温漂特性以及驱动电压等因素有关。因此,本课题在研究弹光调制干涉仪工作机理基础上,建立弹光调制器的频率温漂模型和光程差变化关系;提出以驱动信号为基准,对激光干涉信号过零计数的方式实现干涉图的最大光差检测,且将双通道的高速比较器与FPGA相结合,实现正弦波到方波转换、快速的过零计数和误差补偿。经试验验证,采用670.8nm的激光为参考光源,通过过零计数的方式,能实现最大光程差77.471μm的检测,其测量误差小于0.167nm,复原的红外黑体光谱的最大峰值波长偏差小于2nm。
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关键词
弹
光
调制
傅里叶
变换
光谱仪
(
pem
-
fts
)
干涉图
最大
光
程差
过零计数
下载PDF
职称材料
大光程差PEM-FTS的快速光谱重建
被引量：
1
3
作者
张敏娟
王召巴
+3 位作者
王志斌
李晓
李世伟
李晋华
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第7期2010-2014,共5页
弹光调制傅里叶变换光谱仪(PEM-FTS)的调制光程差是高速、非线性变化,每秒可产生上万张干涉图。为了实现高速等时间采样干涉信号的快速光谱反演,对大光程差弹光调制干涉信号的特性、加速非均匀快速傅里叶变换算法(NUFFT)进行研究。加速...
弹光调制傅里叶变换光谱仪(PEM-FTS)的调制光程差是高速、非线性变化,每秒可产生上万张干涉图。为了实现高速等时间采样干涉信号的快速光谱反演,对大光程差弹光调制干涉信号的特性、加速非均匀快速傅里叶变换算法(NUFFT)进行研究。加速非均匀快速傅里叶变换算法是基于卷积核函数插值的快速傅里叶变换算法,此算法的核函数类型、参数τ、延伸影响因子q、过采样率μ等参数的选择对算法准确度以及复杂度有影响。在分析这些参数对算法影响的基础上,在μ=2,q=10,τ=1×10-6时,将加速的NUFFT算法应用于弹光调制傅里叶变换光谱仪中,重建了632.8nm的激光和氙灯光谱,复原的632.8nm激光光谱的频率偏差小于0.013 52,插值时间小于0.267s。实验表明加速的NUFFT算法有较快的运行速度和小的频率偏差,能快速准确地重建大光程差PEM-FTS的光谱。
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关键词
光谱
重建
弹
光
调制
傅里叶
变换
光谱仪
(
pem
-
fts
)
非均匀快速
傅里叶
变换
(NUFFT)
下载PDF
职称材料
题名
PEM-FTS非线性干涉信号的快速光谱反演算法
被引量：
9
1
作者
张敏娟
王召巴
王志斌
李晓
王明艳
李晋华
机构
中北大学山西省光电信息与仪器工程技术研究中心
中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室
中北大学电子测试技术国家重点实验室
出处
《中国激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第5期236-241,共6页
基金
国家自然科学基金仪器专项(61127015)
国家科技合作项目(S2012ZR0247
+2 种基金
2013DRF10150)
山西省国际合作项目(2012081029)
山西省大学生创新项目资助课题
文摘
弹光调制傅里叶变换光谱仪(PEM-FTS)的调制光程差是高速、正弦变化的,每秒可产生10万张干涉图。为了实现等时间采样干涉信号的快速、低误差光谱反演,三次样条插值算法、带有相位补偿的离散傅里叶变换(NDFT)算法和加速非均匀快速傅里叶变换算法(NUFFT)分别被应用到PEM-FTS的数据处理系统中。研究发现,对等时间采样弹光调制干涉数据进行光谱反演,加速NUFFT算法数据处理速度比较快,较相位补偿的NDFT算法高一个数量级,是三次样条插值后快速傅里叶变换算法的2倍,且采样点数越多此算法优点越突出;有比较高的精度,其偏差小于0.00054。该算法可以应用于弹光调制傅里叶变换光谱仪中。
关键词
信号处理
弹
光
调制
傅里叶
变换
光谱仪
(
pem
—
fts
)
非线性干涉信号
三次样条插值
非均匀快速
傅里叶
变换
(NUFFT)
Keywords
signal processing
photoelastic modulator fourier transform spectrometers （
pem
-
fts
）
nonlinearinterferogram
cubic spline interpolation~ nonuniform fast fourier transform （NUFFT）
分类号
TN911.74 [电子电信—通信与信息系统]
原文传递
题名
弹光调制干涉图最大光程差的稳定性及检测技术研究
被引量：
3
2
作者
张敏娟
王志斌
李晓
李晋华
王艳超
机构
中北大学山西省光电信息与仪器工程技术研究中心
中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室
中北大学电子测试技术国家重点实验室
出处
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第5期1436-1439,共4页
基金
国家自然科学基金仪器专项(61127015)
科技部国际科技合作项目(2012DFR10680)资助
文摘
为了提高弹光调制傅里叶变换光谱仪(PEM-FTs)中复原光谱的准确度和稳定性,有必要对弹光调制干涉图的最大光程差的稳定性和检测技术进行研究。弹光调制干涉图的最大光程差是一个不确定量,与弹光调制器的谐振状态、频率温漂特性以及驱动电压等因素有关。因此,本课题在研究弹光调制干涉仪工作机理基础上,建立弹光调制器的频率温漂模型和光程差变化关系;提出以驱动信号为基准,对激光干涉信号过零计数的方式实现干涉图的最大光差检测,且将双通道的高速比较器与FPGA相结合,实现正弦波到方波转换、快速的过零计数和误差补偿。经试验验证,采用670.8nm的激光为参考光源,通过过零计数的方式,能实现最大光程差77.471μm的检测,其测量误差小于0.167nm,复原的红外黑体光谱的最大峰值波长偏差小于2nm。
关键词
弹
光
调制
傅里叶
变换
光谱仪
(
pem
-
fts
)
干涉图
最大
光
程差
过零计数
Keywords
Photo-elastic modulator Fourier transform spectrometers（
pem
-
fts
）
Interferograms
The maximum optical path difference
Zero-crossing counting
分类号
TN219 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
大光程差PEM-FTS的快速光谱重建
被引量：
1
3
作者
张敏娟
王召巴
王志斌
李晓
李世伟
李晋华
机构
中北大学山西省光电信息与仪器工程技术研究中心
中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室
中北大学电子测试技术国家重点实验室
出处
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第7期2010-2014,共5页
基金
国家自然科学基金仪器专项(61127015)
科技部国际科技合作项目(2013DFR1050)
山西省国际合作项目(2012081029)资助
文摘
弹光调制傅里叶变换光谱仪(PEM-FTS)的调制光程差是高速、非线性变化,每秒可产生上万张干涉图。为了实现高速等时间采样干涉信号的快速光谱反演,对大光程差弹光调制干涉信号的特性、加速非均匀快速傅里叶变换算法(NUFFT)进行研究。加速非均匀快速傅里叶变换算法是基于卷积核函数插值的快速傅里叶变换算法,此算法的核函数类型、参数τ、延伸影响因子q、过采样率μ等参数的选择对算法准确度以及复杂度有影响。在分析这些参数对算法影响的基础上,在μ=2,q=10,τ=1×10-6时,将加速的NUFFT算法应用于弹光调制傅里叶变换光谱仪中,重建了632.8nm的激光和氙灯光谱,复原的632.8nm激光光谱的频率偏差小于0.013 52,插值时间小于0.267s。实验表明加速的NUFFT算法有较快的运行速度和小的频率偏差,能快速准确地重建大光程差PEM-FTS的光谱。
关键词
光谱
重建
弹
光
调制
傅里叶
变换
光谱仪
(
pem
-
fts
)
非均匀快速
傅里叶
变换
(NUFFT)
Keywords
Spectral reconstruction
Photoelastic modulator Fourier transform spectrometers （
pem
-
fts
）
Nonuniform fastFourier transform （NUFFT）
分类号
TN911.74 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
PEM-FTS非线性干涉信号的快速光谱反演算法
张敏娟
王召巴
王志斌
李晓
王明艳
李晋华
《中国激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013
9
原文传递
2
弹光调制干涉图最大光程差的稳定性及检测技术研究
张敏娟
王志斌
李晓
李晋华
王艳超
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
3
下载PDF
职称材料
3
大光程差PEM-FTS的快速光谱重建
张敏娟
王召巴
王志斌
李晓
李世伟
李晋华
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
1
下载PDF
职称材料
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