利索能及
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专利号: 2023106574070
申请人: 中南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于线性卷积的波长调制谐波信号获取方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤S001,获取经过气体分子吸收后的光谱信号,将气体分子吸收后的光谱信号表达式进行傅里叶展开如下:;

式中,

α为吸收率;

为中心波数;

a是调制深度;

ω为调制角频率;

η为波长相对于调谐电流的相移;

为斜坡信号的中心光强;

Ik为k阶余弦调制强度;

ψk为波长调制与k阶光强调制之间的相移;

Ak为透射率的k阶傅里叶分量;

Xk和Yk为光强的第k个傅里叶分量,光强的第k个傅里叶分量Xk和Yk按下式表示:;

式中,δki为Kronecker delta函数,如果k =i,则δki值为1,否则δki值为0;

将气体分子吸收后的光谱信号分别与余弦参考信号、正弦参考信号进行线性卷积并获得对应的表达式,与气体分子吸收后的光谱信号进行线性卷积的余弦参考信号、正弦参考信号分别为cos(kωt)和sin(kωt),其中t∈(0,2π/ω)进行线性卷积后的表达式如下:;

步骤S002,将步骤S001中获得的表达式联立方程组,建立的方程组如下:;

根据方程组解得谐波信号分量Xk和剩余调制幅度分量Yk。

2.一种基于线性卷积的波长调制谐波信号获取系统,其特征在于,所述波长调制谐波信号获取系统用于实现权利要求1所述的基于线性卷积的波长调制谐波信号获取方法,所述波长调制谐波信号获取系统包括:第一模块,所述第一模块获取经过气体分子吸收后的光谱信号,并将气体分子吸收后的光谱信号分别与余弦参考信号、正弦参考信号进行线性卷积并获得对应的表达式;

第二模块,所述第二模块获取第一模块的表达式信息,并根据第一模块的表达式联立方程组,并根据方程组解得谐波信号分量Xk和剩余调制幅度分量Yk。

3.一种电子设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1所述的基于线性卷积的波长调制谐波信号获取方法的各个步骤。

4.根据权利要求3所述的一种电子设备,其特征在于,所述电子设备内设有如权利要求

2所述的基于线性卷积的波长调制谐波信号获取系统,以实现如权利要求1所述的基于线性卷积的波长调制谐波信号获取方法的各个步骤。

5.一种气体检测装置,其特征在于,所述气体检测装置内设有权利要求3或4所述的电子设备。