面向油品参数快速计量的高精度傅里叶近红外光谱仪

针对油品现场检测中实时性和准确度的需要,研制了一种面向油品参数快速计量的高精度傅里叶近红外光谱仪。该光谱仪采用相干长度扩增方法,可快速定位有效信号;通过驱动采集控制系统对傅里叶近红外检测光路进行100 nm等间隔的干涉调制,最终由傅里叶逆变换解析出的吸收光谱分辨力可达3.25 cm^-1。用该光谱仪对汽油样品进行质量检测的结果表明：该光谱仪可在短时间内对汽油中5种物质含量进行快速计量,其最大体积误差不超过0.7%,可以满足油品参数现场计量的需求,对市场中成品油质量的监管具有重要意义。     

基于空间傅里叶变换的柱面结构声学灵敏度分析

声学灵敏度可以用于预测空间声学量随设计变量的变化情况,为低噪声设计提供优化方向和量化依据,对其进行研究具有重要意义。在空间傅里叶变换的基础上,提出了一种用于柱状声源外部声场的声灵敏度计算方法,在已知振速及其对设计变量导数基础上,给出了可用于计算空间任意点的声学量关于声源的结构参数、材料特性等设计变量的灵敏度分析公式。而且空间傅里叶变换的引入,使得文中算法具有计算速度快,稳定性好的优势。数值仿真的结果证明了该方法的正确性和有效性。     

高光谱成像与应用技术发展

介绍了高光谱成像的需求与应用、光谱成像技术的现状与发展。高光谱成像已在产品分选、精准农业、环境监测、文物保护、刑事侦查、伪装识别等行业得到应用。传统的棱镜光栅色散型、连续可调谐滤光型、傅里叶变换干涉型等光谱成像分光方式成本高、体积大、速度慢,目前其光谱成像仪仍作为主要的研究设备。为促进产业化应用,需要发展体积小、成本低、速度快的光谱成像技术。计算层析、压缩编码、胶体量子点CQDs光谱成像技术仍需理论突破,短时间难以实用。积分视场、离散采样光谱成像技术原理简单、技术成熟,可用于空间分辨率要求不高的场合。复眼滤光式、像素滤光式光谱成像技术通过单片集成像素级滤光片,既能在权衡光谱分辨率与空间分辨率的基础上实现实时性,又能极大地减小体积、降低成本。     

高动态DS/FH信号的载波捕获技术研究

针对高动态跳频信号的载波同步技术问题,提出一种混合域联合估计算法,包括基于时域的扩展卡尔曼滤波和基于频域的FFT算法。理论研究和仿真结果表明:直扩载波捕获可以在一个跳频时隙内完成,继而引导跳频端同步跟跳,满足系统要求。     

大气垂直探测仪光谱定标

为了大气垂直探测仪能够进行精确的光谱测量,对其进行光谱定标.大气垂直探测仪使用面阵探测器,由于离轴像元接收的光线不平行于光轴,使仪器函数发生变化.本文针对大气垂直探测仪使用的16x4元面阵探测器理论分析给出仪器函数,讨论其对光谱定标的影响,并将利用理论分析结果及利用气体吸法测得的光谱,对大气垂直探测仪进行了光谱标定,光谱定标精度达10-5.采用面阵探测器的干涉仪,边缘视场像元所测光谱会向低频漂移,因此必需研究干涉仪的仪器函数,从而消除光谱漂移对边缘视场光谱定标的影响.     

傅立叶变换红外光谱仪在宝石鉴定中的应用

文章介绍了用傅立叶变换红外光谱仪对宝玉石进行快速、准确的鉴定。     

Detector Nonlinearity Correction Scheme for the LPMA Balloonborne Fourier Transform Spectrometer

The Limb Profile Monitor of the Atmosphere (LPMA) instrument is a Fourier transform spectrometer designed to record stratospheric (and in some cases tropospheric) absorption spectra from a balloon gondola. This spectrometer operates with two-detector output optics (photoconductive HgCdTe and photovoltaic InSb, liquid-nitrogen cooled). The response of the HgCdTe detector becomes nonlinear for high photon fluxes, which is the case for solar occultation. We have designed a processing scheme, based on the minimization of out-of-optical-band spectral artifacts, to correct for the effect of nonlinearity in the useful spectral range. The method is explained, and sample results are presented for spectra recorded in different balloon flight conditions and with two different HgCdTe detectors.     

High Accuracy Ultraviolet Index of Refraction Measurements Using a Fourier Transform Spectrometer

We have constructed a new facility at the National Institute of Standards and Technology (NIST) to measure the index of refraction of transmissive materials in the wavelength range from the visible to the vacuum ultraviolet. An etalon of the material is illuminated with synchrotron radiation, and the interference fringes in the transmittance spectrum are measured using a Fourier transform spectrometer. The refractive index of calcium fluoride, CaF₂, has been measured from 600 nm to 175 nm and the resulting values agree with a traditional goniometric measurement to within 1 × 10⁻⁵. The uncertainty in the index values is currently limited by the uncertainty in the thickness measurement of the etalon.     

傅立叶变换红外光谱仪波数示值误差的不确定度评定

傅立叶变换红外光谱仪广泛应用于医药化工、地矿、石油、煤炭、环保、海关、宝石鉴定、刑侦鉴定等领域对样品进行定性和定量分析,本文对傅立叶变换红外光谱波数示值误差的不确定度进行评定分析。     

基于傅里叶变换的点衍射干涉术

在相移算法的点衍射干涉术的基础上,提出了基于傅里叶变换的点衍射干涉测量术.基于傅里叶变换的点衍射干涉测量术是一种建立在点光源衍射干涉理论基础上的测量方法,它采用傅里叶条纹分析方法来求解干涉条纹的相位分布,运用基于BFGS的拟牛顿算法进行三坐标的迭代计算,确定点光源的三维空间坐标.通过计算机模拟实验,验证了该方法在有噪声干扰的情况下,可以有效降低干扰噪声对测量的影响.     

Spectral analysis using Fourier Transform techniques

The present study is intended as a guide for those who wish to undertake spectral analyses using Discrete Fast Fourier Transforms. Points of particular difficulty in using Fourier Transforms are derived in some detail. Experimental results are offered to illustrate the mathematical derivations. Finally the case of a signal with discontinuities along the time-axis is discussed.     

FFT谱连续细化分析的富里叶变换法

本文提出了利用富里叶变换对ＦＦＴ谱的局部进行细化分析的方法。在细化频谱分析时，可以得到某个主要频率成份频率、幅值、相位的精确值，极大地提高频率分辨力，对瞬态及恒定采样长度信号的频率细化分析十分有效。     

Detecting Change Points by Fourier Analysis

The cumulative sum (CUSUM) is a basic diagnostic tool in the analysis of change-point data. It is shown that Fourier analysis of the CUSUM can be a useful supplementary tool in such analyses. The technique is applied to three data sets that have appeared previously in the statistical literature.