氢气拉曼光谱压缩感知方法分析研究

作     者：任永甜 胡仪 陈骏 陈钧 REN Yong-tian;HU Yi;CHEN Jun;CHEN Jun

作者机构：中国工程物理研究院表面物理与化学重点实验室四川绵阳621908 

基　　金：国家重点研发计划课题(2017YFE0301506) 重点实验室稳定支持课题(WDZC201901)资助 

出 版 物：《光谱学与光谱分析》 (Spectroscopy and Spectral Analysis)

年 卷 期：2022年第42卷第3期

页      码：776-782页

摘      要：气体监测与我们的生活息息相关,氢气作为一种理想的研究模型更是受到广泛关注。拉曼光谱作为一种气体分析手段,具有无损非接触等优点。气体拉曼光谱测量存在的一个主要问题是拉曼散射信号弱。在一些特定场景下,需要信号采集时间较短,因此获得的拉曼光谱信噪比低。压缩感知方法作为一种新发展起来的信号处理手段,不仅可以压缩采样,缩短采样时间,而且可以降噪,提高信噪比,以更好地实现原始信号的恢复和重建。该研究以氢气和氘气为测量对象,分别采用洛伦兹函数设计原子构建字典OMP(orthogonal matching pursuit)算法重构和傅里叶变换滤波后多个正交基构建正交基字典OMP重构两种压缩感知方法分析氢同位素气体的拉曼光谱。通过对仿真数据和实际测量数据的处理,比对了两种压缩感知分析与小波软阈值、小波硬阈值和SG(Sawitzky-Golay)滤波处理的谱峰强度效果以及信噪比和均方根误差,证明洛伦兹函数设计原子构建字典OMP算法重构可以用于氢气拉曼光谱降噪。

主 题 词：拉曼光谱 压缩感知 正交匹配追踪 氢同位素气体 

学科分类：1201[管理学-管理科学与工程类] 081704[081704] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-轻工类] 070302[070302] 0714[0714] 0703[理学-化学类] 0701[理学-数学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3964/j.issn.1000-0593(2022)03-0776-07

馆 藏 号：203108472...