太赫兹光谱分析方法、系统及设备技术方案

本发明专利技术涉及一种太赫兹光谱分析方法，包括：采集参考信号与样品信号；将所述参考信号与样品信号分解为多个本征模态函数分量；获取与预设频率范围匹配的本征模态函数分量；对与预设频率范围匹配的本征模态函数分量进行傅里叶变换，得到所述样品信号的吸收谱；提取所述吸收谱中的吸收峰，将所述吸收峰与样品数据库对比，获得样品的种类与含量。本发明专利技术还涉及一种太赫兹光谱分析系统及设备。本发明专利技术提供的太赫兹光谱分析方法、系统及设备，能够有效识别待测样品。

Terahertz spectral analysis methods, systems and equipment

The invention relates to a terahertz spectrum analysis method, including: collecting the reference signal and the sample signal; the reference signal and the sample signal is decomposed into several intrinsic mode functions; and obtain a preset frequency range, the intrinsic mode function component; and to preset frequency range, the intrinsic mode functions of Fourier components transform, obtain the sample signal absorption spectrum; extracting the absorption peak in the absorption spectrum, the absorption peak and the sample database comparison, the kinds and contents of the samples obtained. The invention also relates to a terahertz spectrum analysis system and equipment. The terahertz spectrum analysis method, system and equipment provided by the invention can effectively identify the samples to be measured.

【技术实现步骤摘要】
太赫兹光谱分析方法、系统及设备
本专利技术涉及太赫兹领域，特别是涉及一种太赫兹光谱分析方法、系统及设备。
技术介绍
目前在太赫兹(THz)光谱探测领域应用最广的就是太赫兹时域光谱系统(THzTDS)，该技术是20世纪80年代由AT&T,Bell实验室和IBM公司的T.J.Waston中心研究发展起来的。而该系统进行的物质检测绝大部分采用的是透射成谱模式，对检测目标的位置，形貌和透过率均有一定要求(一般样品需进行预处理)，2003年，MatthewB.C.等人基于THzTDS系统最早开展了对C4、太安和塑胶炸弹的光谱测试研究。传统的太赫兹时域信号分析都是建立在傅里叶变换的基础上的。傅里叶变换是一种全局的变换，把信号从整个时域变换到频域，用信号所包含的全部频率成分来描述信号在频域内的变化，不能够反映出局部信号频率的瞬时变化，而这种性质恰恰是非线性、非平稳信号最根本最关键的性质。在样品识别过程中，简单利用傅里叶变换来分析太赫兹时域信号，可能会造成重要的信息丢失，而且在时间和频率上分辨率低，不能准确识别待测样品。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种能够有效识别待测样品的太赫兹光谱的分析本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太赫兹光谱分析方法，其特征在于，所述方法包括：采集参考信号与样品信号；将所述参考信号与样品信号分解为多个本征模态函数分量；获取与预设频率范围匹配的本征模态函数分量；对与预设频率范围匹配的本征模态函数分量进行傅里叶变换，得到所述样品信号的吸收谱；提取所述吸收谱中的吸收峰，将所述吸收峰与样品数据库对比，获得样品的种类与含量。

【技术特征摘要】
1.一种太赫兹光谱分析方法，其特征在于，所述方法包括：采集参考信号与样品信号；将所述参考信号与样品信号分解为多个本征模态函数分量；获取与预设频率范围匹配的本征模态函数分量；对与预设频率范围匹配的本征模态函数分量进行傅里叶变换，得到所述样品信号的吸收谱；提取所述吸收谱中的吸收峰，将所述吸收峰与样品数据库对比，获得样品的种类与含量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述本征模态函数分量满足以下预设条件：所述本征模态函数分量的极值点的个数与过零点的数量相同或最多相差一个；在任一时间点上，所述本征模态函数分量局部极大值的包络与局部极小值的包络的平均值为零。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述参考信号与样品信号分解为多个本征模态函数分量的步骤包括：将原始信号的极大值点与极小值点拟合成所述原始信号的包络线；计算所述包络线的均值；将所述原始信号减去所述包络线的均值得到新信号；将所述新信号作为原始信号，重复上述步骤，直至得到的新信号满足所述两个预设条件，得到第一本征模态函数分量；将所述原始信号与第一征模态函数分量差值作为新的原始信号，重复上述步骤，得到所有的本征模态函数分量。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对与预设频率范围匹配的本征模态函数分量进行傅里叶变换，得到所述样品信号的吸收谱的步骤包括：所述吸收谱通过以下方式获得：α(f)＝-ln[As(f)/Ar(f)]/d其中，Ar(f)和As(f)分别为频域的参考信号和样品信号，d为样品厚度，即太赫兹波穿过样品的长度。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取与预设频率范围匹配的本征模态函数分量的步骤还包括：根据待测样品的种类，将选取不同的本征模态函数分量进行任意组合，得到本征模态函数分量组合；所述对与预设频率范围匹配的本征模态函数分量进行傅里叶变换，得到所述样品信号的吸收谱的步骤包括：根据与预设频率范围匹配的本征模态函数分量和/或本征模态函数分量组合，进行傅里叶变换，得到所述样品信号的吸收谱。6.一种太赫兹光谱分析系统，其特征在于，包括：太赫兹光谱仪...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑小平，苏云鹏，邓晓娇，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11