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傅里叶变换微波光谱仪的信号采集与数据处理研究
唐辉 , 朱海奇 , 周卓辉 , 许孜 , 孙铭 , 李力 , 张玉珍 , 陈钱 , 康路
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.171253
傅里叶变换微波光谱仪能精确测量分子的转动跃迁谱线, 是量子化学和天文化学领域的重要实验工具。傅里叶变换微波光谱仪常利用混频器对高频微波分子信号进行下变频至低频后进行采样, 并进行多次累加平均以提高信噪比。为了寻求高效、灵敏和准确的分子转动光谱检测方案, 设计了零差式(Homodyne)和外差式(Heterodyne)两种不同的检测方案, 提出了时域数据累加平均和频域数据累加平均两种不同的数据处理方案。以稀释在载气氩气中0.5%的羰基硫(OCS)分子为标准样品, 对以上方案在差频200 MHz和0.4 MHz处分别进行了实验验证。研究结果表明, 外差式检测灵敏度高于零差式检测, 但设备成本更高; 频域数据累加平均较时域数据累加平均的信噪比好, 但数据处理量大, 数据处理耗时较长。
关键词: 微波光谱仪, 分子转动光谱, 傅里叶变换, 零差式检测, 外差式检测
离散傅立叶变换用于非连续工业数据分析
孙学辉 , 赵冰 , 骆震 , 孙培健 , 彭斌 , 聂聪 , 邵学广
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.201158
大数据分析是当前的研究热点,但由于大数据在数据结构上的复杂性及数据类型上的多样性,大数据分析方法研究仍是数据分析领域中的挑战性问题。本研究建立了一种用于复杂结构数据预处理和建模的分析方法,并应用于分批次采集、采集密度不同且采集时间不统一的非连续工业生产数据分析。利用傅里叶变换得到不同参数的频谱信息,再利用逆变换按照统一的时间点进行数据重构,既得到了时间上统一的各参数数值,还对数据进行了平滑处理和缺失数据的填补。利用重构数据分别建立了4个产品质量指标与5个产品物理参数和原料性能参数之间的定量模型,4个模型的预测值相对偏差平均值均小于5%。
关键词: 大数据, 数据处理, 傅里叶变换, 建模, 化学计量学