基于DSP的彈光調(diào)制干涉數(shù)據(jù)處理技術(shù)研究.pdf

1、彈光調(diào)制傅里葉變換光譜儀(Photo-elastic modulation Fourier transform spectrometer,PEM-FTS)作為一種調(diào)制頻率高、光譜范圍寬、抗振性能好的光譜探測(cè)技術(shù)，在航空航天、環(huán)境保護(hù)、工業(yè)生產(chǎn)、生命科學(xué)等瞬態(tài)光譜探測(cè)領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展前景和應(yīng)用價(jià)值。PEM-FTS的核心器件是彈光調(diào)制器，其調(diào)制頻率高，每秒可產(chǎn)生上萬(wàn)張干涉圖，需要采用一種速度較高的數(shù)據(jù)處理方法來(lái)實(shí)現(xiàn)彈光調(diào)制干涉信號(hào)光譜復(fù)原

2、。因此，本文重點(diǎn)研究了彈光調(diào)制干涉數(shù)據(jù)高速處理技術(shù)。
　　本論文在闡述彈光調(diào)制干涉具基本原理基礎(chǔ)上，對(duì)彈光調(diào)制干涉信號(hào)的特點(diǎn)進(jìn)行了分析，針對(duì)彈光調(diào)制干涉信號(hào)的特性，對(duì)干涉數(shù)據(jù)預(yù)處理中的切趾、濾波、相位校正這幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。針對(duì)Forman和Mertz相位校正法計(jì)算復(fù)雜的問(wèn)題，重點(diǎn)提出了可減少M(fèi)ertz法計(jì)算量的改進(jìn)相位校正方法，實(shí)驗(yàn)表明此方法在保證一定校正精度的前提下，能夠?qū)⒂?jì)算量縮減一半。
　　由于彈光調(diào)制干涉信號(hào)

3、的光程差具有非線性，本論文研究了基于高斯核函數(shù)卷積插值的非均勻快速傅里葉變換算法(nonuniform fast Fourier transform，NUFFT)，分析了不同參數(shù)對(duì)反演光譜的影響，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，在合理選擇參數(shù)的前提下，該算法能夠快速準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)彈光調(diào)制干涉信號(hào)光譜復(fù)原?；贔PGA+DSP高速數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，在TMS320C6713DSP芯片上實(shí)現(xiàn)了671nm激光和500K黑體輻射信號(hào)的切趾、濾波、相位校正，以及NUFFT算法。