一种双循环平滑参数自适应选择的信号基线校正方法技术

本发明专利技术涉及一种双循环平滑参数自适应选择的信号基线校正方法，包括：接收待处理的光电传感信号和初始平滑参数值；通过最小化惩罚最小二乘函数对各个光电传感信号进行基线求解，得到初始的拟合基线；依次进行平滑参数迭代更新和权重值迭代更新；权重值迭代更新为：计算光电传感信号与对应的基线的残差信号，得到负值部分的信号均值和信号标准差，从而对权重值进行更新；平滑参数迭代更新为：基于最终的残差信号、信号均值和信号标准差，对平滑参数值进行更新。与现有技术相比，本发明专利技术具备平滑参数和权重系数自适应选择的优势，能够全流程自动化、快速、高准确度对基线进行拟合，校正基线漂移问题，进而保证了校正后光电传感信号信息的准确性。信息的准确性。信息的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种双循环平滑参数自适应选择的信号基线校正方法


[0001]本专利技术涉及信号处理
，尤其是涉及一种双循环平滑参数自适应选择的信号基线校正方法。

技术介绍

[0002]拉曼光谱、X射线荧光光谱、电化学设备等光电检测设备测量获得的光电传感信号通常除了所需信号本身之外，还包含了很多不必要的信息，如噪声和背景值，影响定性与定量分析的准确性。光电检测设备由许多精密的光电元器件组成，这些元器件在长时间连续工作过程中容易受到环境因素的影响，如光、稳定性、湿度、振动等。这些因素很容易导致测量信号发生基线漂移，从而无法进一步准确地进行有用信息峰高和峰面积的分析。因此，在进行物质的定性与定量分析之前，需要对信号的基线进行校正。
[0003]常见的基线校正方法有导数法、小波变换、多项式拟合、自动迭代移动平均法和惩罚最小二乘法等。当使用导数方法校正光电传感信号的基线时，噪声可能很容易被放大。一旦噪声被放大，SNR(信噪比)就会降低，并且在执行基线校正后频谱可能会失真。因此，在采用该方法前需要首先对信号进行平滑处理，步骤繁琐。小波变换通过假设基线、噪声和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双循环平滑参数自适应选择的信号基线校正方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：接收多个待处理的光电传感信号和初始平滑参数值；初始化信号的权重值和权重矩阵；S2：通过最小化惩罚最小二乘函数对各个光电传感信号进行基线求解，得到初始的拟合基线；S3：判断是否满足预设的迭代终止条件，若满足，则执行步骤S6，否则执行步骤S4：S4：计算各个光电传感信号与对应的基线的残差信号，取该残差信号的负值部分，计算信号均值和信号标准差；S5：基于残差信号、信号均值和信号标准差对信号的权重值进行迭代更新，并采用更新后的信号权重求解新的拟合基线，并返回步骤S3；S6：输出最终的拟合基线；S7：基于最终的残差信号、信号均值和信号标准差，对平滑参数值进行更新；S8：采用更新后的平滑参数值，重复步骤S3
‑
S6，对基线进行重新迭代计算，然后执行步骤S9；S9：将接收的多个待处理的光电传感信号减去步骤S8中获取的拟合基线，得到基线校正后信号。2.根据权利要求1所述的一种双循环平滑参数自适应选择的信号基线校正方法，其特征在于，所述拟合基线的求解过程具体为：将接收的多个待处理的光电传感信号、平滑参数值和权重矩阵代入最小化惩罚最小二乘函数中，求解该最小化惩罚最小二乘函数，使最小化惩罚最小二乘函数的偏导数等于零，从而求解获得拟合基线。3.根据权利要求2所述的一种双循环平滑参数自适应选择的信号基线校正方法，其特征在于，所述最小化惩罚最小二乘函数的表达式为：F(z)＝(y
‑
z)
T
(y
‑
z)+λDz
T
(Dz)式中，F(z)为最小化惩罚最小二...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐晓勇，倪晓芳，杨桂兰，张长波，陈励科，谭树波，钱金泽，王海粟，
申请(专利权)人：上海化工院环境工程有限公司，
类型：发明
国别省市：