详情

原文传递一种激光气体遥测仪信号采集方法和系统

专利名称：	一种激光气体遥测仪信号采集方法和系统
摘要：	本发明涉及激光遥测技术领域，特别涉及一种激光气体遥测仪信号采集方法和系统。所述方法包括：S100，获取回波信号光谱波形；S200，根据所述回波信号光谱波形得到回波信号的信噪比；S300，至少基于所述回波信号的信噪比，判断是否修正所述回波信号的初始采样积分次数，生成判断结果和处理结果；S400，至少根据所述处理结果确定二次采样积分次数，生成分析结果；S500，采用二次采样积分次数获取修正的回波信号光谱波形。本发明能够自动调整回波信号的采样积分次数，从而提高激光气体遥测仪的精确度，且加快其响应速度，以使激光气体遥测仪能够快速准确的得到检测结果。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	上海禾赛光电科技有限公司
发明人：	陶俊;向少卿
专利状态：	有效
申请日期：	2019-01-31T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-21T00:00:00+0800
申请号：	CN201910097933.X
公开号：	CN109916852A
代理机构：	广州三环专利商标代理有限公司
代理人：	郝传鑫;贾允
分类号：	G01N21/39(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	200000 上海市嘉定区叶城路1288号6幢J385室
主权项：	1.一种激光气体遥测仪信号采集方法，其特征在于，包括步骤： S100，获取回波信号光谱波形； S200，根据所述回波信号光谱波形得到回波信号的信噪比； S300，至少基于所述回波信号的信噪比，判断是否修正所述回波信号的初始采样积分次数，生成判断结果和处理结果； S400，至少根据所述处理结果确定二次采样积分次数，生成分析结果； S500，采用二次采样积分次数获取修正的回波信号光谱波形。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S300包括：将第一信噪比阈值和第二信噪比阈值与所述回波信号的信噪比对比；当第一信噪比阈值≤信噪比≤第二信噪比阈值时，所述判断结果为确定不修正所述初始采样积分次数；当信噪比＞第二信噪比阈值时，所述判断结果为确定修正所述初始采样积分次数，所述处理结果为降低采样积分次数；当信噪比＜第一信噪比阈值时，所述判断结果为确定修正所述初始采样积分次数，所述处理结果为提高采样积分次数。 3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S400包括：若所述处理结果为提高采样积分次数，则确定所述二次采样积分次数等于所述回波信号的采样积分次数加上第一预设修正值；若所述处理结果为降低采样积分次数，则确定所述二次采样积分次数等于所述回波信号的采样积分次数减去第二预设修正值。 4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S400包括：若所述处理结果为降低采样积分次数，则根据公式T＝Ti(SNR2/SNRi)2计算得到预期采样积分次数；若所述处理结果为提高采样积分次数，则根据公式T＝Ti(SNR1/SNRi)2计算得到预期采样积分次数；根据预期采样积分次数取整得到二次采样积分次数；其中，T为预期采样积分次数，Ti为初始采样积分次数，SNR1为所述第一信噪比阈值，SNR2为所述第二信噪比阈值，SNRi为所述回波信号的信噪比。 5.根据权利要求1-4中任一所述的方法，其特征在于，所述步骤S400还包括：将所述二次采样积分次数与采样积分次数阈值对比；若所述二次采样积分次数大于所述采样积分次数阈值，则所述分析结果为确定所述回波信号不可信，舍弃所述回波信号；若所述二次采样积分次数小于所述采样积分次数阈值，则所述分析结果为进入步骤S500。 6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S200包括： S210，基于所述回波信号光谱波形得到吸收光谱波形； S220，基于所述吸收光谱波形确定信号区和背景区； S230，分析得出所述信号区的信号幅值以及所述背景区的噪声幅值； S240，基于所述信号幅值和所述噪声幅值得到所述回波信号的信噪比；其中，所述信噪比＝信号幅值/噪声幅值。 7.一种激光气体遥测仪信号采集系统，其特征在于，包括：第一数据采集单元(10)，被配置为获取回波信号光谱波形；信号处理单元(20)，被配置为根据所述回波信号光谱波形得到回波信号的信噪比；判断单元(30)，被配置为至少基于所述信噪比判断是否修正所述回波信号的初始采样积分次数，生成判断结果和处理结果；分析计算单元(40)，至少根据所述处理结果确定二次采样积分次数，生成分析结果；第二数据采集单元(50)，被配置为采用二次采样积分次数获取修正的回波信号光谱波形。 8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述判断单元(30)被具体配置为：将第一信噪比阈值和第二信噪比阈值与所述回波信号的信噪比对比；若第一信噪比阈值≤信噪比≤第二信噪比阈值，则生成的判断结果为确定不修正所述初始采样积分次数；若信噪比＞第二信噪比阈值，则生成的判断结果为确定修正所述初始采样积分次数，所述处理结果为降低采样积分次数；若信噪比＜第一信噪比阈值，则生成的判断结果为确定修正所述初始采样积分次数，所述处理结果为提高采样积分次数。 9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述分析计算单元(40)被具体配置为：若所述处理结果为提高采样积分次数，则确定所述二次采样积分次数等于所述回波信号的采样积分次数加上第一预设修正值；若所述处理结果为降低采样积分次数，则确定所述二次采样积分次数等于所述回波信号的采样积分次数减去第二预设修正值。 10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述分析计算单元(40)被具体配置为：若所述处理结果为提高采样积分次数，则根据公式T＝Ti(SNR1/SNRi)2计算所述预期采样积分次数；若所述处理结果为降低采样积分次数，则根据公式T＝Ti(SNR2/SNRi)2计算所述预期采样积分次数；以及将所述二次采样积分次数与采样积分次数阈值对比，若所述预期采样积分次数大于所述采样积分次数阈值，则生成的分析结果为确定所述回波信号不可信并舍弃所述回波信号；根据预期采样积分次数取整得到二次采样积分次数；其中，T为预期采样积分次数，Ti为初始采样积分次数，SNR1为所述第一信噪比阈值，SNR2为所述第二信噪比阈值，SNRi为所述回波信号的信噪比。 11.根据权利要求7-10中任一所述的系统，其特征在于，所述信号处理单元(20)包括：信号分析模块和算法模块；所述信号分析模块被配置为：基于所述回波信号光谱波形得到吸收光谱波形；基于所述吸收光谱波形确定信号区和背景区；以及，分析得出所述信号区的信号幅值以及所述背景区的噪声幅值；所述算法模块被配置为基于所述信号幅值和所述噪声幅值得到所述回波信号的信噪比；其中，所述信噪比＝信号幅值/噪声幅值。
所属类别：	发明专利