| 题名 | 高信噪比近红外光谱信号获取技术研究 |
| 作者 | 徐晗 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2008-12-24 |
| 授予单位 | 中国科学院长春光学精密机械与物理所 |
| 授予地点 | 长春光学精密机械与物理所 |
| 导师 | 卢启鹏 |
| 关键词 | 锁相放大 微弱信号检测 近红外 信噪比 |
| 其他题名 | Research of High Signal-to-noise ratio Near-Infrared Spectrum Detecting Technique |
| 学位专业 | 光学工程 |
| 中文摘要 | 近红外光谱分析是利用近红外谱区包含的物质信息，对有机物质定性和定量分析的一种技术。由于近红外谱区的物质信息量丰富，近红外光谱分析广泛应用于农业、纺织业、制药业、生物医学等各个领域，但物体在近红外波段吸收系数小，光谱重叠现象严重，故对仪器的信噪比提出很高的要求。 锁相放大技术是提取淹没在噪声中的微弱信号的重要手段之一，广泛应用于光谱测量领域。随着应用领域的不断扩大，近红外光谱测量对仪器信噪比提出了比以往更高的要求。传统的模拟锁相放大器存在电路参数稳定性差，数据处理不灵活的缺点，而数字锁相放大器算法复杂，运算量过大。为此，文章中介绍了一种模拟与数字相结合的锁相放大检测电路，对电路的设计思路，设计要点配以相关电路图进行了详细阐述，并应用在PbS做传感器的滤光片型近红外光谱仪中。该电路与原有模拟锁相放大电路相比，具有较高的精度和稳定性，并且算法简单，运算量小，可以成功应用于近红外光谱信号的提取，实验结果表明，吸光度相对值噪声好于 。 论文共分六章，其结构和内容安排如下： 第一章介绍了近红外光谱分析技术和近红外光谱仪的发展概况，并在此基础上分析了研制高信噪比近红外光谱仪的必要性。 第二章阐述了近红外光谱分析原理，分析了待改进的滤光片型近红外光谱仪的光机结构和电子学结构。 第三章归纳了在近红外光谱分析中的光学噪声和电子学噪声，并分析了噪声的产生机理。论述了锁相放大应用技术，包括相关检测的原理以及锁相放大器的原理和结构。 第四章设计实现了基于锁相放大的近红外光谱信号提取电路，包括： 1.系统信号通道的设计，包括OPA111和UAF42构成的前置放大电路和有源带通滤波电路的设计。 2.系统参考通道的设计，包括参考信号的获取和移相电路的设计。 3.以AD630和OP07构成的相敏检波电路的设计。 第五章设计实现了由ADS1255与C8051F020构成的高精度AD转换和控制电路。 第六章将基于锁相放大的近红外光谱信号提取电路应用在以PbS做传感器的滤光片型近红外光谱仪中，实验结果表明吸光度相对值噪声好于万分之五。 第七章总结了论文的主要研究工作和成果，分析了论文的不足之处，提出了进一步的改进建议。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2012-03-21 |
| 页码 | 66 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.ciomp.ac.cn/handle/181722/1205]  |
| 专题 | 长春光学精密机械与物理研究所_中科院长春光机所知识产出 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 徐晗. 高信噪比近红外光谱信号获取技术研究[D]. 长春光学精密机械与物理所. 中国科学院长春光学精密机械与物理所. 2008. |
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