[發明專利]一種獨立計算具有90度相位差的洛倫茲曲線參數的方法

有效

• 申請號: 201810906851.0
• 申請日: 2018-08-09
• 公開（公告）號: CN109101461B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 郝潔;鄒欣;陳可
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G06F17/14
• 分類號: G06F17/14;G06F17/13
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

本發明公開了一種獨立計算具有90度相位差的洛倫茲曲線參數的方法。本發明從單代謝物的核磁共振譜信號曲線出發，定義具有90度相位差的洛倫茲曲線的第一參數和第二參數，經過傅里葉變換和傅里葉逆變換后，經過適當的換元將其轉化為指數積分的時域表達式。在某個特殊情況下求出指數積分的值，并推廣到一般情況。最終聯立第一參數和第二參數的方程，得到其互相獨立計算的方法。本方法可以為核磁共振譜去除信號噪聲提供理論依據，解決了直接丟棄譜信號虛部信息造成的信息缺失的技術問題。同時也起到了深入挖掘譜信號信息的技術效果。

技術領域

本發明涉及核磁共振領域，尤其涉及一種獨立計算具有90度相位差的洛倫茲曲線參數的方法。

背景技術

核磁共振技術在有機合成中，不僅可對反應物或產物進行結構解析和構型確定，在研究合成反應中的電荷分布及其定位效應、探討反應機理等方面也有著廣泛應用。核磁共振波譜能夠精細地表征出各個氫核的電荷分布狀況，通過研究配合物中金屬離子與配體的相互作用，從微觀層次上闡明配合物的性質與結構的關系。

核磁共振是有機化合物結構鑒定的一個重要手段，一般根據化學位移鑒定基團；由耦合分裂峰數、偶合常數確定基團聯結關系；根據各H峰積分面積定出各基團質子比。核磁共振譜可用于化學動力學方面的研究，如分子內旋轉，化學交換等，因為它們都影響核外化學環境的狀況，從而譜圖上都應有所反映。核磁共振還用于研究聚合反應機理,高聚物序列結構,代謝組學，醫學影像學等。

然而，由于核磁共振譜采集過程中不可避免會產生信號噪聲，而目前的在現有技術中，并沒有對信號去噪做過定量的理論研究。因此只能憑研究人員的經驗提取其中真正的信號信息，甚至直接丟棄核磁共振譜的虛部信息而只采用實部信息，這對全面的數據信息挖掘是十分大的浪費，同時也降低了獲取的信息的準確度。

由于核磁共振時域信號的線形由自由感應衰減過程確定，這種衰減大致呈指數形式，對此由自由感應衰減曲線(時域)函數的傅立葉變換得到核磁共振譜函數(頻域)是洛倫茲曲線，而核磁共振譜的實數和虛數部分曲線是具有90度相位差的洛倫茲曲線。如果能對具有90度相位差的洛倫茲曲線的性質進行更好的研究，則能對挖掘核磁共振譜的信息提供強有力的理論依據。

因此，本領域的技術人員致力于開發一種獨立計算具有90度相位差的洛倫茲曲線參數的方法。本方法可以為核磁共振譜去除信號噪聲提供理論依據，解決了直接丟棄譜信號虛部信息造成的信息缺失的技術問題。同時也起到了深入挖掘譜信號信息的技術效果。

發明內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是如何獨立計算具有90度相位差的洛倫茲曲線中實部與虛部的系數參數。

為實現上述目的，本發明提供了一種獨立計算具有90度相位差的洛倫茲曲線參數的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：將單代謝物色譜的理論自由感應衰減曲線時域函數通過傅里葉變換得到代謝物核磁共振譜頻域函數，然后再對此譜信號進行傅里葉逆變換表示為時間t與頻率ω的函數；

步驟2：將步驟1中得到的所述核磁共振譜信號函數中實部系數的傅里葉逆變換定義為第一參數，將步驟1中得到的所述核磁共振譜信號函數中虛部系數的傅里葉逆變換定義為第二參數；

步驟3：將所述第一參數、所述第二參數的具體表達式作合適的換元，使它們得以轉換為指數積分的表達式；

步驟4：利用所述指數積分的特性，在φ＝0的特殊情形下，得出所述第一參數的實部系數與虛部系數的關系式、得出所述第二參數的實部系數與虛部系數的關系式，并求出所述指數積分的值；

步驟5：將步驟4中求得的所述指數積分值代入φ≠0的一般情形，驗證所述第一參數的實部系數與虛部系數的關系式、所述第二參數的實部系數與虛部系數的關系式在φ≠0的情況下依然成立；