用于水溫測量的SBS信號處理技術(shù)研究.pdf

1、近年來隨著光譜測量技術(shù)研究的不斷深入，一種利用受激布里淵散射（SBS）進(jìn)行水溫測量的方法被提出。這種方法是一種非接觸式的溫度測量方法，利用此方法，可以做到對水的溫度進(jìn)行實時測量，但目前用SBS進(jìn)行水溫測量的方法在溫度的測量精度上還有待提高。為了提高溫度測量精度，本文以純水作為散射介質(zhì)，測量水的受激布里淵散射信號，從信號處理方面入手，通過對SBS信號進(jìn)行處理，更精確地測量出水的SBS頻移與線寬，算出水的溫度。
　　實驗采用法布里-帕

2、羅(F-P)標(biāo)準(zhǔn)具與ICCD結(jié)合的掃描系統(tǒng)進(jìn)行SBS信號的采集。用532nm激光作為泵浦光，用聚焦系統(tǒng)將泵浦光匯聚進(jìn)入恒溫水槽，在焦點處產(chǎn)生受激布里淵散射。本實驗采集圓環(huán)信號圖與點狀信號圖，分別對測量信號進(jìn)行處理，計算出受激布里淵散射的頻移與線寬，再進(jìn)行溫度擬合。對于采集得到的圓環(huán)信號，用兩種方法處理，計算出頻移參量：一種為洛倫茲-高斯混合線型擬合的方法求頻移值，另一種為非線性擬合法求出圓環(huán)的圓心位置，從而求出圓環(huán)的半徑，進(jìn)而求出頻移值

3、。從得到的頻移值擬合出溫度關(guān)于頻移的經(jīng)驗公式。對于采集得到的點狀信號圖，用洛倫茲擬合的方法求出線寬值，通過線寬值擬合出溫度關(guān)于線寬的經(jīng)驗公式。
　　分析三種數(shù)據(jù)處理方法所得到的測量誤差，從誤差分析可以知道，利用洛倫茲-高斯混合線型擬合法求頻移值進(jìn)而求溫度的方法計算簡便快速，但是測量誤差較大，最大誤差為0.662℃，平均誤差為0.279℃；利用非線性擬合法求出圓心位置進(jìn)而求出溫度的方法，測量精度高，但是信號去噪處理繁雜，計算復(fù)雜，最