【技术实现步骤摘要】
—种基于光电探测阵列的窄带光解调系统及其解调方法
本专利技术光电探测领域，涉及，可以高速测定光谱中波峰的形状、大小和位置，再转换成对应的光波波长，实现相应波段范围内的高精度光谱波长测量方法。
技术介绍
近年来，窄带光学传感系统(如光纤光栅传感器、光纤FP传感器)发展迅速，其相关检测和信号处理技术也随之发展，成为检测领域一项重要技术，由于光纤传感产品灵敏度高、抗干扰性强、体积小、质量轻等优势，使得光纤传感及解调技术在工程领域得到了广泛应用。光纤传感信号解调技术和方法有很多，主要包括波长解调、强度解调、频率解调、相位解调和偏振解调等，其中波长解调技术应用最广泛，具有解调速率高、稳定性好等优点。基于光电探测阵列的窄带光解调原理如附图1所示。窄带光经由耦合器、衍射光栅，入射到光电探测阵列模块中，根据衍射光栅的分光作用，不同波长的窄带光衍射到光电探测阵列上的像元位置也会随之变化。通过解调出光斑在光电探测阵列上的不同位置，可以检测出窄带光中心波长的偏移△ λ B的大小，从而解算出对应物理量的变化。在该系统中，线阵光敏元件作为光谱探测元件，几何精度高、像元尺寸小，可以实现较高的空间分辨率，当有多个窄带光入射时可以被同时探测，各窄带光对应光电探测阵列上的一个亮斑，由于成像系统是用图像传感器各光敏元分别获取各光谱功率的信息，从而将测量光谱功率的问题简化成为判断光斑所在 像元位置的问题，由于光电探测阵列可以实现高速扫描，因此可实现动静态测量。在基于光电探测阵列的光谱分析中，解调系统的精度主要取决于确定谱线的空间位置。光谱波长解调是通过光电探测阵列对连续光谱信号进行离散...
【技术保护点】
一种基于光电探测阵列窄带光解调系统，其特征在于：包括解调参数设置子模块、多通道采集子模块、寻峰判别子模块、二次判峰子模块、高斯拟合子模块、波长解调子模块；解调参数设置子模块设置光谱拟合点数、寻峰点数、寻峰阈值系数、邻域点光强度差值系数；多通道采集子模块设置采样参数，根据采样参数实时采集外部输入的原始光谱数据，并将采集到的原始光谱数据送入寻峰判别子模块；所述的采样参数包括采集频率和采集通道；寻峰判别子模块对原始光谱数据进行分峰截幅，先求解光谱中光强度最大值，后将原始光谱数据根据寻峰阈值系数与光强度最大值的乘积值分成N个单峰信号，N为正整数；二次判峰子模块判别每个单峰信号中除主峰之外是否还有旁瓣峰，若存在旁瓣峰，则根据设定的邻域点光强度差值系数将该单峰信号主峰峰值与旁瓣峰峰值进行提取；若无旁瓣峰，则提取该单峰信号主峰峰值；高斯拟合子模块对所有主峰峰值和旁瓣峰峰值按下式进行拟合计算，获得每个主峰以及每个旁瓣峰的中心位置x0，并将x0记为光谱亚像元位置；波长解调子模块将光谱亚像元位置x0代入像元‑波长标定多项式中解调得到光谱亚像元位置x0对应的中心波长；所述的像元‑波长标定多项式由线阵探测阵列...
【技术特征摘要】
1.一种基于光电探测阵列窄带光解调系统，其特征在于:包括解调参数设置子模块、多通道采集子模块、寻峰判别子模块、二次判峰子模块、高斯拟合子模块、波长解调子模块； 解调参数设置子模块设置光谱拟合点数、寻峰点数、寻峰阈值系数、邻域点光强度差值系数； 多通道采集子模块设置采样参数，根据采样参数实时采集外部输入的原始光谱数据，并将采集到的原始光谱数据送入寻峰判别子模块；所述的采样参数包括采集频率和采集通道； 寻峰判别子模块对原始光谱数据进行分峰截幅，先求解光谱中光强度最大值，后将原始光谱数据根据寻峰阈值系数与光强度最大值的乘积值分成N个单峰信号，N为正整数； 二次判峰子模块判别每个单峰信号中除主峰之外是否还有旁瓣峰，若存在旁瓣峰，则根据设定的邻域点光强度差值系数将该单峰信号主峰峰值与旁瓣峰峰值进行提取；若无旁瓣峰，则提取该单峰信号主峰峰值； 高斯拟合子模块对所有主峰峰值和旁瓣峰峰值按下式进行拟合计算，获得每个主峰以及每个旁瓣峰的中心位置Xe)，并将Xo记为光谱亚像元位置； 波长解调子模块将光谱亚像元位置Xtl代入像元-波长标定多项式中解调得到光谱亚像元位置Xtl对应的中心波长；所述的像元-波长标定多项式由线阵探测阵列各像元所探测的光波长数据进行多项式拟合后得到。2.根据权利要求1所述的一种基于光电探测阵列窄带光解调系统，其特征在于:高斯拟合子模块对所有主峰峰值和旁瓣峰峰值按下式进...
【专利技术属性】
技术研发人员：宁佳晨，史青，王东礼，徐辉，孙舟璐，刘希宝，
申请(专利权)人：北京遥测技术研究所，航天长征火箭技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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