小波变换在TDLAS二次谐波气体检测系统中的应用研究

贺鸿浩 孟祥宁

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201714224

煤科集团沈阳研究院有限公司辽宁沈阳110016

摘要：在痕量气体检测系统中，有效信号较弱，信噪比相对较低，如何有效的采集信号并对噪声进行抑制是关键问题之一，硬件上虽然通过调制锁相技术有效剔除了大部分背景信号的干扰，优化光路和电路设计也进一步抑制了噪声，仿真结果表明通过研究利用小波分析的方法可进一步抑制系统噪声，弥补硬件系统的不足，进而提高了仪器检测精度。

关键词：痕量气体检测；噪声；检测精度

中图分类号：TD752. 2文献标志码：A

3 背景噪声及基线校正技术的综合处理

在对小波进行分析时，我们可以通过上面的数据得出一些结论，首先在噪声方面，尽量避开了之前的有用的信息，其次在基线上也不难发现其与有用信息并无很大关联，通过使用小波的方法完全可以实现对信号的处理，并且应用此方法得出的结果也是很好的。根据以上结论与数据我们可以总结出，小波变换完全可以将信号、噪声与基线同时在一处分解开，并且不需要很多次的变换來实现噪声和基线的删除工作。

图 3 去噪去基线漂移对比图

由于在现实的环境中情况是不一样的，最好是采用sym6的方法来解决噪声高而漂移低的情况；然而，dmey的方法更加适合解决噪声低而漂移高的问题；如果对这2种方面的影响都不是很大时，我们可以任意选择1种方法即可实现。

为了获得谐波信号，通常在分析时采用不同的检测系统，然后在通过应用小波方法來处理得到的结果。

4 结论

在处理微弱的系统时，小波方法不仅可以将结果处理的很好，还能够尽可能的保持其原来的样子，并且能够找出微弱的信号干扰。在环境极其不好的情况下，小波方法仍然能够处理其得到的结果，并且获得的数据也非常理想，从而较好的排出困扰。

参考文献：

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课题：国家重点研发计划课题：金属非金属矿山灾害应急救援及个体防护技术与装备（课题编号：2016YFC0801608）