[發(fā)明專利]一種提高大氣探測傅里葉光譜儀信噪比的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611045931.9
• 申請日: 2016-11-22
• 公開（公告）號: CN106841086B
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王建宇;榮鵬;于雙江;蘇浩航;倪建軍;張磊;閆靜純;程甘霖;黃競
• 申請（專利權(quán)）人: 北京空間機(jī)電研究所
• 主分類號: G01N21/3504
• 分類號: G01N21/3504;G01J3/45
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

1.一種提高大氣探測傅里葉光譜儀信噪比的方法，其特征在于步驟如下：

(1)將周期為T₀的高頻時鐘作為參考時鐘信號，對傅里葉光譜儀激光干涉信號的過零點(diǎn)脈沖進(jìn)行采樣，記錄過零點(diǎn)脈沖當(dāng)前周期內(nèi)參考時鐘的整周期個數(shù)計數(shù)值為n₂，過零點(diǎn)脈沖當(dāng)前周期的前一周期內(nèi)參考時鐘的整周期個數(shù)計數(shù)值為n₁，所述過零點(diǎn)脈沖周期即為傅里葉光譜儀激光干涉信號的過零點(diǎn)脈沖周期；

(2)根據(jù)步驟(1)的n₁，將當(dāng)前周期的傅里葉光譜儀激光干涉信號過零點(diǎn)脈沖細(xì)分成若干等時間間隔的子脈沖；

(3)對進(jìn)入傅里葉光譜儀的紅外干涉信號進(jìn)行采樣，紅外干涉信號的采樣觸發(fā)信號為步驟(2)中細(xì)分后的子脈沖，采樣后得到紅外干涉數(shù)據(jù)；

(4)將步驟(3)中采集到的紅外干涉數(shù)據(jù)的采樣點(diǎn)時間坐標(biāo)信息變換成光程差坐標(biāo)信息；

(5)對步驟(4)中的紅外干涉數(shù)據(jù)以每相鄰的過零點(diǎn)之間為一數(shù)據(jù)段，進(jìn)行多項(xiàng)式插值計算，并按等光程差重采樣，得到重采樣數(shù)據(jù)；

(6)對步驟(5)中重采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行降采樣數(shù)字濾波，得到去噪聲的紅外干涉數(shù)據(jù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高大氣探測傅里葉光譜儀信噪比的方法，其特征在于：所述步驟(2)中將當(dāng)前周期的傅里葉光譜儀激光干涉信號過零點(diǎn)脈沖細(xì)分成若干等時間間隔的子脈沖的方法為：將前一周期內(nèi)過零點(diǎn)脈沖的參考時鐘計數(shù)值n₁當(dāng)作當(dāng)前過零點(diǎn)脈沖周期的時間間隔，則對當(dāng)前過零點(diǎn)脈沖周期τ₀等分，新的子脈沖周期為int為取整。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高大氣探測傅里葉光譜儀信噪比的方法，其特征在于：所述步驟(4)中紅外干涉數(shù)據(jù)的采樣點(diǎn)時間坐標(biāo)信息變換成光程差坐標(biāo)信息的方法為：轉(zhuǎn)換公式為OPD＝8Rωt，其中，OPD為光程差坐標(biāo)信息，R為發(fā)出激光干涉信號的傅里葉光譜儀的擺臂長，ω為發(fā)出激光干涉信號的傅里葉光譜儀的擺臂轉(zhuǎn)動角速度，t為時間坐標(biāo)信息。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高大氣探測傅里葉光譜儀信噪比的方法，其特征在于：所述步驟(5)中對步驟(4)中的紅外干涉數(shù)據(jù)以每相鄰的過零點(diǎn)之間為一數(shù)據(jù)段，進(jìn)行多項(xiàng)式插值計算，并按等光程差重采樣，得到重采樣數(shù)據(jù)方法為：把每一個周期過零點(diǎn)脈沖作為一個插值區(qū)間，對當(dāng)前周期過零點(diǎn)脈沖τ₀等分，則插值區(qū)間內(nèi)共有τ₀個紅外干涉采樣數(shù)據(jù)，加上插值區(qū)間下邊界的一個紅外干涉采樣數(shù)據(jù)，共τ₀+1個紅外干涉采樣數(shù)據(jù)作為本區(qū)間的插值點(diǎn)進(jìn)行多項(xiàng)式插值，計算插值函數(shù)L(x)，并按照等光程差對插值函數(shù)L(x)進(jìn)行重采樣，得到重采樣數(shù)據(jù)，重采樣點(diǎn)數(shù)為τ₁。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高大氣探測傅里葉光譜儀信噪比的方法，其特征在于：所述的步驟(6)中對步驟(5)中重采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行降采樣數(shù)字濾波，得到去噪聲的紅外干涉數(shù)據(jù)方法為：將每一個周期過零點(diǎn)脈沖內(nèi)按照等光程差重采樣的τ₁個數(shù)據(jù)進(jìn)行求均值，此均值作為當(dāng)前周期過零點(diǎn)脈沖的輸出值，則把采樣數(shù)據(jù)由τ₁個降采樣為1個。