基于离散频谱校正的差分吸收光谱数据处理方法研究

来源：计量学报杂志2021年第8期北京时间：

作者：贾桂红,张建军,郑海明

单位：1. 河北工业大学机械工程学院,天津 300401; 2. 华北电力大学能源动力与机械工程学院,河北 保定 071003;

摘要：差分吸收光谱法(DOAS)常利用傅里叶变换滤波法来滤除光谱数据中的噪声, 但因其频率分辨率的限制,致其幅值误差较大,从而影响气体的测量精度。提出了一种离散频谱校正的差分吸收光谱数据处理方法,利用离散频谱主瓣内的谱线重心求出峰值的坐标,对幅值误差进行补偿,提高气体的测量精度。对不同浓度的SO2气体进行了浓度反演实验,结果表明:频谱校正法的反演误差小于5%,相对于传统的最小二乘法和傅里叶变换滤波法误差分别减少0.36%和0.88%;在谱线漂移两个采样间隔为0.28nm时,传统最小二乘法的平均误差为31.8%,频谱校正法的最大误差则为3.8%,效果明显优于前者。

关键词：计量学;气体浓度监测; 差分吸收光谱法;频谱校正;谱线重心;傅里叶变换

基金资助：国家自然科学基金((11174078);河北省自然科学基金(E2019502089);中央高校基本科研业务费专项资金(2017MS145)