[發明專利]動態散射光信號模擬方法及系統

無效

• 申請號: 201110186040.6
• 申請日: 2011-07-05
• 公開（公告）號: CN102252946A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發明（設計）人: 劉國斌;楊暉;段素丙;魏彩云
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: G01N15/02
• 分類號: G01N15/02
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 王敏杰

1.一種動態散射光信號模擬方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

步驟S1、構造q，θ為所要模擬的光路中散射光信號的散射角，取值θ為π/2，θ/2即π/4；通過“Pi?Divided?by?2”控件和“Divide”控件構造出π/4，然后通過sin函數構造然后通過“Compound?Arithmetic”控件構造再通過“Divide”控件除以光在真空中的波長λ₀構造出即構造出q；

步驟S2、通過“Power?of?x”控件，由q構造q²，其中x取值為2；

步驟S3、通過“Compound?Arithmetic”控件，將2、q²、T、k_B相乘，構造2q²Tk_B；

步驟S4、將2q²Tk_B除以3πrη得到2Dq²；通過“Compound?Arithmetic”控件、“Divide”控件構造2Dq²；

步驟S5、構造S(ω)，包括：(1)構造ω，由內層FOR循環的迭代次數i減去采樣點數1000，再乘上0.001π，得到每次循環對應的頻率分量ω然后通過“Power?of?x(x取值為2)”控件由ω構造ω²；(2)將2Dq²引入FOR循環內部，通過“connect?wire”實現；(3)通過“Divide”控件、“Add”控件構造出

步驟S6、構造b_i，構造b_i的關鍵點是構造y_i，y_i是滿足二自由度的x²分布，即f(y)＝(1/2)exp(-y/2)；通過“Random?number”控件和“Natural?logarithm”控件構造y_i，進而構造b_i；

步驟S7、構造I(t)，I(t)的構造步驟包括：(1)構造θ_i，θ_i滿足[0，2π]上的均勻隨機分布；由“Random?number”控件乘以2π得到；

(2)構造ω_t，方法是由步驟S5構造出的ω乘以內層FOR循環的迭代次數i；

(3)將步驟S6構造出的b_i與cos(ω_t+θ_i)相乘，得到每個點的頻率分量，再由外層FOR循環計算采樣點數，得到模擬動態光信號I(t)。

2.根據權利要求1所述的動態散射光信號模擬方法，其特征在于：

所述方法采用基于圖形化編程的LabVIWE開發環境，借助LabVIWE提供的豐富控件，完成動態光信號的模擬。

3.根據權利要求2所述的動態散射光信號模擬方法，其特征在于：

LabVIWE所具有的自相關和曲線擬合節點，特別適合對動態光信號進行分析計算時使用，顆粒的粒度通過散射光信號自相關函數的相關時間求得。

4.根據權利要求1所述的動態散射光信號模擬方法，其特征在于：

所述方法采樣兩層FOR循環，內層循環采集各個頻率分量對模擬動態光信號的貢獻，外層循環計算采樣點數；在外層循環輸出端輸出以信號各個采樣點為元素的數組，進行后續信號處理。

5.一種動態散射光信號模擬系統，其特征在于，所述系統包括：移位寄存器控件、正弦函數計算控件、四變量相乘復合運算控件、求取變量冪的控件、自然對數控件、余弦函數計算控件、隨機數生成控件、波形圖表控件，以及自相關運算控件；

所述移位寄存器是成對出現的，分布在內層FOR循環的左右兩端；右邊的移位寄存器存儲本次循環得到的數值，并在下一次循環開始時把它傳送到左邊的移位寄存器；所述正弦函數計算控件用來構造散射光波矢量q；所述四變量復合運算控件用來進行乘法運算；所述變量冪控件完成求散射光波矢量q平方的運算；所述自然對數控件用來構造滿足二自由度的x²分布；所述余弦函數控件用來構造b_i；所述隨機生成控件產生隨機數，并與2π相乘，再除以內層FOR循環次數，來構成ω_it，ω_it為隨機信號的一個頻率分量；波形圖表控件，用來在前面板顯示生成的模擬隨機信號。