基于并行处理的臭氧辐射计数字谱分析系统

来源：电子测量技术杂志2025年第19期北京时间：

作者：许季童，何杰颖，王新彪

单位：1.中国科学院国家空间科学中心 北京 100190; 2.中国科学院大学 北京 100049

摘要：针对地基微波探测系统中，臭氧吸收峰微弱，易淹没在噪声中；后端数字谱仪中数据输入速率与数据处理速度的限制等问题，提出了一种基于多相抽取滤波和并行 FFT 结构的数字信号谱分析系统设计方案。该方法通过多相分解对输入数据进行抽取滤波，对多路数据进行并行 FFT，得到信号功率谱。经过仿真实验与搭建实验平台开展大气探测实验进行数据分析验证。实验结果表明，在保证合理的观测时间内，该方法能够显著减少噪声，通道灵敏度均值达2.77 K，子通道间灵敏度标准差为0.2 K，体现了系统响应函数的平稳。在保证分辨率的前提下，确保谱仪优异的灵敏度，满足实际探测系统需求。

关键词：臭氧;微波臭氧探测系统;数字谱分析;多相抽取滤波;并行 FFT