Проблема идентификации и определения концентраций загрязняющих веществ с помощью фурье-спектрорадиометра - page 5

выделением непрерывной составляющей фазы измеренного комплекс
-
ного спектра
.
Это достижимо путем аппроксимации
φ
(
ν
)
полиномом
невысокой степени
(
в данном случае
квадратичным
:
φ
(
ν
) =
2
P
i
=0
k
i
ν
i
),
коэффициенты которого
k
i
определялись из условия минимума квадра
-
та функции вида
Φ(
k
0
, k
1
, k
2
) =
ν
max
Z
ν
min
³
Re ˜
B
(
ν
) sin(
φ
(
ν
)) + Im ˜
B
(
ν
) cos(
φ
(
ν
))
´
2
dν,
где
ν
min
, ν
max
минимальное и максимальное волновые числа реги
-
стрируемого спектра
.
Учет фоновой составляющей сигналов
.
Для исключения в исход
-
ных спектрах фоновой
(
приборной
)
составляющей необходимо
,
чтобы
были известны функции
R
0
(
ν
)
, ε
ИФ
(
ν
)
и температура
T
ИФ
деталей ин
-
терферометра
.
Эти функции можно найти из измерений
,
проведенных
для эталонных источников инфракрасного излучения при их различ
-
ных температурах и различных собственных температурах интерферо
-
метра ФСР
.
Пусть имеется несколько измерений спектров
B
i
(
ν
)
,
выполненных
для источников излучения с абсолютными температурами
T
i
и излуча
-
тельными способностями
ε
i
, i
= 1
, . . . , n,
причем при каждом измере
-
нии внутренним датчиком фиксировалась температура
T
ИФ
корпуса ин
-
терферометра
.
Тогда с учетом переопределенности системы
(
при
n >
2
)
получаем для каждой точки по волновым числам следующие уравне
-
ния для определения
R
0
и
β
=
ε
ИФ
R
0
:
Ã
n
X
i
=1
ε
2
i
P
2
(
T
i
)
!
R
0
Ã
n
X
i
=1
ε
i
P
(
T
i
)
P
(
T
ИФ
)
!
β
=
n
X
i
=1
ε
i
P
(
T
i
)
B
i
,
Ã
n
X
i
=1
ε
i
P
(
T
i
)
P
(
T
ИФ
)
!
R
0
Ã
n
X
i
=1
P
2
(
T
ИФ
)
!
β
=
n
X
i
=1
P
(
T
ИФ
)
B
i
.
(8)
Решая систему
(8)
для каждого значения
ν
,
н
a
йдем функции
R
0
(
ν
)
и
ε
ИФ
(
ν
)
,
с помощью которых можно легко исключить из спектров фо
-
новую составляющую
.
На рис
. 1
приведены искомые функции
R
0
(
ν
)
и
ε
ИФ
(
ν
)
экспериментального макета ФСР
.
Финишная обработка спектров
.
Опишем алгоритм обработки
спектров
,
необходимость которой вызвана непостоянством положения
наблюдаемых спектров
,
малыми температурными контрастами и
,
как
следствие
,
пересечением фоновых и экспериментальных спектров
.
За
-
дача данного этапа обработки
ранжировать спектры
,
как это следует
из соотношения
(3),
согласно которому спектры
B
облака загрязняю
-
30 ISSN 0236-3933.
Вестник МГТУ им
.
Н
.
Э
.
Баумана
.
Сер
. "
Естественные науки
". 2004.
1
1,2,3,4 6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,...16
Powered by FlippingBook