| 题名 | 基于短波红外焦平面列阵的多光谱大气实时监测技术 |
| 作者 | 何瑜怀 |
| 答辩日期 | 2007-06-11 |
| 文献子类 | 硕士 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 陆卫 |
| 关键词 | 大气监测 红外吸收光谱技术 数据采集 Cpld Avr Lcd 均值滤波技术 Labview |
| 学位专业 | 微电子学与固体电子学 |
| 英文摘要 | 随着现代工业的发展和人们生活水平的提高，大气污染成了人们关注的焦点之一。治理大气污染首先要对其进行监测，目前用于大气监测的仪器发展迅速，吸收光谱技术以其灵敏性和相对低成本占据了主要地位。而在这个领域内，红外吸收光谱技术是一种十分有效的探测方式，在2.5到25µm的红外光谱波段，几乎所有大气污染气体的化学成分如SO、H2S、NOx、CO等的特征吸收光谱都落在该波段，因此对该技术的研究对于我国大气监测仪器的发展具有重要意义。为此，我所自行研制了一种新型短波红外探测组件，用于探测光谱信息，本课题的目的就是基于此开发一套污染气体吸收光谱的实时监测系统。该系统主要包含新型短波红外探测组件、光路系统和数据采集系统三部分。本课题研究了新型短波红外探测组件的特点，搭建了包含光源、气体池等的实验平台，并根据其时序及信号输出方式，研制了专用的数据采集系统。该系统采用CPLD和AVR单片机协同工作的结构，将时序驱动和数据采集集成在一块数据采集卡上，简化了系统结构。同时，具有两种工作方式，其一是通过PC机进行控制和数据显示处理，PC机发送指令使数据采集卡将探测器的信号读出，然后调理并转换为数字信号，再通过串口送入PC机实时处理和显示，另一种工作方式可脱离PC机环境，通过开关控制，由LCD实时显示数据。这样使得系统具有了较好的灵活性和可移植性。在数据处理上，于PC机中开发了均值滤波模块以及非均匀校正模块，均使用LabVIEW软件编写。实验表明，采用均值滤波技术能够有效地提高信噪比以及稳定性。在系统软硬件完成后，本课题对整个大系统进行了性能测试。通过测量多种情况下的信号，完成了系统信噪比、稳定性等性能的评价，通过对比实验验证了系统对H2S气体的辨别性。最后分析了系统的误差。 |
| 学科主题 | 红外基础研究 |
| 公开日期 | 2012-08-14 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://202.127.1.142/handle/181331/4772]  |
| 专题 | 上海技术物理研究所_上海技物所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 何瑜怀. 基于短波红外焦平面列阵的多光谱大气实时监测技术[D]. 中国科学院研究生院. 2007. |
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