本文關(guān)鍵詞： 光譜重建 彈光調(diào)制傅里葉變換光譜儀(PEM-FTS) 非均勻快速傅里葉變換(NUFFT)　出處：《光譜學(xué)與光譜分析》2014年07期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：彈光調(diào)制傅里葉變換光譜儀(PEM-FTS)的調(diào)制光程差是高速、非線性變化,每秒可產(chǎn)生上萬張干涉圖。為了實(shí)現(xiàn)高速等時(shí)間采樣干涉信號(hào)的快速光譜反演,對(duì)大光程差彈光調(diào)制干涉信號(hào)的特性、加速非均勻快速傅里葉變換算法(NUFFT)進(jìn)行研究。加速非均勻快速傅里葉變換算法是基于卷積核函數(shù)插值的快速傅里葉變換算法,此算法的核函數(shù)類型、參數(shù)τ、延伸影響因子q、過采樣率μ等參數(shù)的選擇對(duì)算法準(zhǔn)確度以及復(fù)雜度有影響。在分析這些參數(shù)對(duì)算法影響的基礎(chǔ)上,在μ=2,q=10,τ=1×10-6時(shí),將加速的NUFFT算法應(yīng)用于彈光調(diào)制傅里葉變換光譜儀中,重建了632.8nm的激光和氙燈光譜,復(fù)原的632.8nm激光光譜的頻率偏差小于0.013 52,插值時(shí)間小于0.267s。實(shí)驗(yàn)表明加速的NUFFT算法有較快的運(yùn)行速度和小的頻率偏差,能快速準(zhǔn)確地重建大光程差PEM-FTS的光譜。
[Abstract]:The modulated optical path difference of PEM-FTS is high speed, nonlinear change and can produce tens of thousands of interferograms per second. In order to realize fast spectral inversion of high speed equal-time sampling interference signal, In this paper, the characteristics of large optical path differential elastic-optic modulation interference signals are studied. The accelerated nonuniform fast Fourier transform (FFT) algorithm is a fast Fourier transform algorithm based on convolution kernel function interpolation. The selection of parameters such as kernel function type, parameter 蟿, extension influence factor Q, oversampling rate 渭 has an effect on the accuracy and complexity of the algorithm. Based on the analysis of the influence of these parameters on the algorithm, the results are as follows: in the case of 渭 2 / Q ~ (10), 蟿 ~ (1 脳 10 ~ (-6)), The accelerated NUFFT algorithm was applied to the elastic-light modulated Fourier transform spectrometer, and the laser and xenon lamp spectra at 632.8 nm were reconstructed. The frequency deviation and interpolation time of the restored 632.8 nm laser spectrum are less than 0.013 52 and 0.267 s respectively. The experimental results show that the accelerated NUFFT algorithm has a fast running speed and a small frequency deviation, which can quickly and accurately reconstruct the spectrum of a large optical path difference (PEM-FTS).
【作者單位】： 中北大學(xué)山西省光電信息與儀器工程技術(shù)研究中心;中北大學(xué)儀器科學(xué)與動(dòng)態(tài)測(cè)試教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中北大學(xué)電子測(cè)試技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金儀器專項(xiàng)(61127015) 科技部國(guó)際科技合作項(xiàng)目(2013DFR1050) 山西省國(guó)際合作項(xiàng)目(2012081029)資助
【分類號(hào)】：TN911.7

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 薛會(huì);張麗;劉以農(nóng);;非標(biāo)準(zhǔn)快速傅里葉變換算法綜述[J];CT理論與應(yīng)用研究;2010年03期

2 王明艷;王志斌;張記龍;張敏娟;陳友華;景寧;;彈光調(diào)制非等相位干涉信號(hào)的快速光譜反演算法[J];光學(xué)學(xué)報(bào);2012年05期

3 張敏娟;王召巴;王志斌;李曉;王明艷;李晉華;;PEM-FTS非線性干涉信號(hào)的快速光譜反演算法[J];中國(guó)激光;2013年05期

【共引文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前5條

1 王明艷;王志斌;張記龍;張敏娟;陳友華;景寧;;彈光調(diào)制非等相位干涉信號(hào)的快速光譜反演算法[J];光學(xué)學(xué)報(bào);2012年05期

2 王志斌;張瑞;王耀利;黃艷飛;陳友華;王立福;楊強(qiáng);;雙彈光拍頻調(diào)制型Fourier-Bessel變換成像光譜技術(shù)研究[J];光譜學(xué)與光譜分析;2014年02期

3 陳友華;王召巴;王志斌;王艷超;李永帥;張宇寒;;彈光調(diào)制傅里葉變換光譜技術(shù)研究[J];光譜學(xué)與光譜分析;2014年06期

4 張敏娟;王召巴;王志斌;李曉;王明艷;李晉華;;PEM-FTS非線性干涉信號(hào)的快速光譜反演算法[J];中國(guó)激光;2013年05期

5 陳柯;賴?yán)?賀鋒;胡飛;李召陽;;基于NUFFT算法的綜合孔徑輻射計(jì)圖像反演方法[J];微波學(xué)報(bào);2014年02期

相關(guān)會(huì)議論文 前1條

1 翟楠希;萬國(guó)龍;;基于NUFFT的近場(chǎng)雷達(dá)三維成像算法[A];全國(guó)第五屆信號(hào)和智能信息處理與應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議�？�(第一冊(cè))[C];2011年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 王艷超;彈光調(diào)制傅里葉變換光譜儀穩(wěn)定性研究[D];中北大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

1 王明艷;基于DSP的彈光調(diào)制非均勻干涉信號(hào)獲取及反演算法研究[D];中北大學(xué);2013年

2 賴?yán)?非均勻樣本的綜合孔徑輻射計(jì)反演方法研究[D];華中科技大學(xué);2013年

3 王立福;彈光調(diào)制干涉具的頻率匹配研究[D];中北大學(xué);2014年

4 張瑞;雙PEMs差頻調(diào)制型傅里葉—貝塞爾變換光譜測(cè)量技術(shù)研究[D];中北大學(xué);2014年

【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前9條

1 王振天;張麗;邢宇翔;康克軍;;統(tǒng)計(jì)重建算法綜述[J];CT理論與應(yīng)用研究;2007年04期

2 薛會(huì);張麗;劉以農(nóng);;非標(biāo)準(zhǔn)快速傅里葉變換算法綜述[J];CT理論與應(yīng)用研究;2010年03期

3 景娟娟;周錦松;相里斌;呂群波;魏儒義;;反射轉(zhuǎn)鏡式干涉光譜儀光程差非線性修正方法比較[J];光譜學(xué)與光譜分析;2010年06期

4 郭卓鋒,丁艷;基于DSP的實(shí)時(shí)圖像處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J];光學(xué)技術(shù);2004年01期

5 楊曉許,周泗忠,相里斌,呂群波;轉(zhuǎn)鏡式傅里葉變換光譜儀光程差非線性的研究[J];光學(xué)學(xué)報(bào);2004年10期

6 景娟娟;相里斌;呂群波;;非均勻采樣干涉數(shù)據(jù)的光譜反演分析[J];光學(xué)學(xué)報(bào);2011年12期

7 王明艷;王志斌;張記龍;張敏娟;陳友華;景寧;;彈光調(diào)制非等相位干涉信號(hào)的快速光譜反演算法[J];光學(xué)學(xué)報(bào);2012年05期

8 楊曉許,周泗忠,相里斌;轉(zhuǎn)鏡式傅里葉變換光譜儀光程差非線性的擬合法補(bǔ)償[J];光子學(xué)報(bào);2005年11期

9 王華;汶德勝;;DSP圖像處理技術(shù)在空間瞬態(tài)光輻射定位探測(cè)中的應(yīng)用[J];光子學(xué)報(bào);2006年08期

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 趙慧潔;王魁;;分界面厚度方法在氣動(dòng)光學(xué)波前失真仿真中的研究[J];紅外與激光工程;2006年S1期

2 陳新榮,陳林森,朱士群,薛鳴球;空間調(diào)制干涉光譜儀中Wollaston棱鏡的研究[J];應(yīng)用激光;2002年05期

3 陳子倫;侯靜;姜宗福;;高功率摻鐿雙包層光纖激光器熱效應(yīng)理論研究[J];激光技術(shù);2007年05期

4 佟德鑫;;對(duì)激光全息照相法提取立體足跡的研究[J];湖南公安高等�？茖W(xué)校學(xué)報(bào);2008年02期

5 員青澤;;提高全息照相實(shí)驗(yàn)成功率的研究[J];重慶科技學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2009年02期

6 韓凱;許曉軍;周樸;馬閻星;王小林;劉澤金;;多波長(zhǎng)激光主動(dòng)式相干合成理論初探[J];物理學(xué)報(bào);2011年07期

7 楊永誠(chéng);偏振光學(xué)檢驗(yàn)玻璃應(yīng)力[J];電子器件;1984年04期

8 孫杰,劉鐵根,張以謨,江俊峰;采用寬帶光源的雙光束干涉中零光程差位置測(cè)量研究[J];儀器儀表學(xué)報(bào);2005年01期

9 孫杰,劉鐵根,張以謨,江俊峰;白光干涉零光程差位置的五步測(cè)量法[J];光電子.激光;2003年12期

10 呂興民,俞祖和,葉佩弦,付盤銘;光程差對(duì)熱柵引起的四波混頻信號(hào)強(qiáng)度的影響[J];量子電子學(xué)報(bào);1987年01期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 鄭國(guó)梁;李玲;陶科玉;呂雅莉;;光程概念在基礎(chǔ)光學(xué)教學(xué)中的重要性[A];中國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)2011年學(xué)術(shù)大會(huì)摘要集[C];2011年

2 周少玲;;光纖光柵激光器型傳感器及其研究現(xiàn)狀[A];第三屆中國(guó)光通信技術(shù)與市場(chǎng)研討會(huì)論文集[C];2003年

3 吳磊;張淳民;廖京川;;視場(chǎng)補(bǔ)償型薩瓦偏光鏡橫向剪切量和光程差的精確計(jì)算[A];大珩先生九十華誕文集暨中國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)2004年學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2004年

4 徐亮;劉建國(guó);高閩光;陸亦懷;劉文清;魏秀麗;張?zhí)焓?陳華;劉志明;王君;;開放光程FTIR觀測(cè)北京城區(qū)CO和CO_2[A];光子科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化——長(zhǎng)三角光子科技創(chuàng)新論壇暨2006年安徽博士科技論壇論文集[C];2006年

5 杜述松;相里斌;陶然;張文喜;;基于菲涅耳雙面鏡傅里葉變換光譜儀的可見度分析[A];2004全國(guó)光學(xué)與光電子學(xué)學(xué)術(shù)研討會(huì)、2005全國(guó)光學(xué)與光電子學(xué)學(xué)術(shù)研討會(huì)、廣西光學(xué)學(xué)會(huì)成立20周年年會(huì)論文集[C];2005年

6 趙慧潔;王魁;;分界面厚度方法在氣動(dòng)光學(xué)波前失真仿真中的研究[A];2006年全國(guó)光電技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)會(huì)議文集（A 光電系統(tǒng)總體技術(shù)專題）[C];2006年

7 郭文珍;;雙光束干涉實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)[A];2005年全國(guó)高校非物理類專業(yè)物理教育學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2005年

8 盧向東;;正交線偏振光在FSO中的應(yīng)用[A];2004全國(guó)光學(xué)與光電子學(xué)學(xué)術(shù)研討會(huì)、2005全國(guó)光學(xué)與光電子學(xué)學(xué)術(shù)研討會(huì)、廣西光學(xué)學(xué)會(huì)成立20周年年會(huì)論文集[C];2005年

9 丁漢屹;李宏;張光昭;;電場(chǎng)互相關(guān)式毫米波付里葉變換譜儀[A];第六屆全國(guó)波譜學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];1990年

10 歐群飛;馮國(guó)英;陳建國(guó);張申金;李明中;;環(huán)形激光二極管陣列脈沖抽運(yùn)激光棒中瞬態(tài)熱畸變分析[A];大珩先生九十華誕文集暨中國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)2004年學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2004年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 曲偉;基于調(diào)變光程方法的泰伯微位移檢測(cè)系統(tǒng)研究[D];黑龍江大學(xué);2011年

2 高洪智;近紅外無創(chuàng)生化檢測(cè)中不同光程的光譜等效性及校正模型研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所）;2011年

3 楊慶華;高光譜分辨率時(shí)間調(diào)制傅氏變換成像光譜技術(shù)研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（西安光學(xué)精密機(jī)械研究所）;2009年

4 王海珊;微納結(jié)構(gòu)形貌干涉顯微測(cè)量關(guān)鍵技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2008年

5 馬靜;干涉高光譜圖像高效壓縮技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2009年

6 施宇鋒;星載紅外光譜儀干涉分系統(tǒng)的控制技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2012年

7 張學(xué)鋒;基于橫向剪切干涉系統(tǒng)的甲烷氣體濃度檢測(cè)的研究[D];中北大學(xué);2013年

8 呂群波;干涉光譜成像數(shù)據(jù)處理技術(shù)[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（西安光學(xué)精密機(jī)械研究所）;2007年

9 汪麗;干涉法大氣風(fēng)場(chǎng)探測(cè)技術(shù)研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（西安光學(xué)精密機(jī)械研究所）;2007年

10 陳青山;光纖低相干干涉測(cè)量技術(shù)及其應(yīng)用研究[D];北京郵電大學(xué);2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 李敏;基于光程差調(diào)制的角度位移同步測(cè)量方法研究[D];湖北工業(yè)大學(xué);2012年

2 王蘋;基于白光干涉色的光學(xué)材料應(yīng)力定量測(cè)量的方法研究[D];南京理工大學(xué);2011年

3 暴亞瓊;激光反饋干涉中條紋鎖定現(xiàn)象的研究[D];天津大學(xué);2005年

4 王鋒;超窄帶雙折射濾光器技術(shù)研究[D];中國(guó)工程物理研究院;2007年

5 周春燕;熔融拉錐法實(shí)現(xiàn)光的群組濾波——Interleaver[D];浙江工業(yè)大學(xué);2002年

6 陳子倫;晶體中的熱透鏡效應(yīng)數(shù)值模擬[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2004年

7 仝雷;基于Wollaston棱鏡組的新型光譜儀的研究[D];北京交通大學(xué);2007年

8 熊偉;傅立葉變換紅外光譜議測(cè)量誤差分析[D];華中科技大學(xué);2009年

9 李明;MEMS器件深槽側(cè)壁形貌測(cè)試方法研究[D];中北大學(xué);2009年

10 李玉國(guó);傅立葉變換光譜儀教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D];天津大學(xué);2007年

，

本文編號(hào)：1511239