FTIR光譜儀的微弱信號檢測技術研究.pdf

1、傅里葉變換紅外光譜儀由于具有高信噪比、檢測精度高、光通量大以及可實現(xiàn)多通道同時測量等諸多優(yōu)勢，目前已廣泛應用于軍事、醫(yī)療以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領域，在物質結構分析及成分鑒定等方面發(fā)揮重要作用。其中，信號檢測電路是FTIR光譜儀的重要組成模塊，該模塊將直接影響到光譜儀的最小可測信號、儀器信噪比等重要性能參數(shù)。所以，研究具有低噪聲高信噪比的信號檢測模塊是研發(fā)FTIR光譜儀關鍵問題之一。
　　該文闡述了FTIR光譜儀的組成及工作原理，并分析了

2、干涉儀輸出信號的特征，為后續(xù)的電路設計以及光譜測定奠定了理論基礎。其次分析了FTIR光譜儀的信號處理流程，在此基礎上研究了探測器信號接收與轉換的重要作用。
　　通過上述理論研究后，以實驗室自主研發(fā)的FTIR光譜儀為研究對象，分析了該光譜儀中探測器的工作特性以及信號輸出，為后續(xù)的電路設計提供了初始條件及指標分配。以此為設計的理論依據(jù)，提出了一種以窄帶濾波法為核心的微弱信號檢測電路的設計方案。電路設計從微弱信號檢測法結合低噪聲電路設計

3、展開，并對所設計的電路建立了等效噪聲模型分析電路的噪聲性能，采用MATLAB/Tina軟件對電路進行了模擬仿真，結果表明該電路在通頻帶內具有恒定的增益以及群時延，可實現(xiàn)微弱干涉信號無失真放大。對于檢測模塊性能的測試則是通過示波器分析檢測模塊的性能，以信號發(fā)生器作為信號源，通過示波器觀測檢測模塊噪聲以及放大性能，將其與實際計算值相對比。最后將設計的電路應用于傅里葉變換光譜探測系統(tǒng)中，在室溫條件下測試，并將測試結果與國外的檢測模塊所得結果相