氢气拉曼光谱压缩感知方法分析研究

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OM P(or-thogonal 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OM P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OM P算法重构可以用于氢气拉曼光谱降噪.

关键词：拉曼光谱;压缩感知;正交匹配追踪;氢同位素气体

所属期刊栏目：42

分类号：O657.3(分析化学)

资助基金：国家重点研发计划;重点实验室稳定支持课题

在线出版日期：2022-03-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：776-782