FTIR光譜儀的微弱信號(hào)檢測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、傅里葉變換紅外光譜儀由于具有高信噪比、檢測(cè)精度高、光通量大以及可實(shí)現(xiàn)多通道同時(shí)測(cè)量等諸多優(yōu)勢(shì)，目前已廣泛應(yīng)用于軍事、醫(yī)療以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域，在物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析及成分鑒定等方面發(fā)揮重要作用。其中，信號(hào)檢測(cè)電路是FTIR光譜儀的重要組成模塊，該模塊將直接影響到光譜儀的最小可測(cè)信號(hào)、儀器信噪比等重要性能參數(shù)。所以，研究具有低噪聲高信噪比的信號(hào)檢測(cè)模塊是研發(fā)FTIR光譜儀關(guān)鍵問題之一。
　　該文闡述了FTIR光譜儀的組成及工作原理，并分析了

2、干涉儀輸出信號(hào)的特征，為后續(xù)的電路設(shè)計(jì)以及光譜測(cè)定奠定了理論基礎(chǔ)。其次分析了FTIR光譜儀的信號(hào)處理流程，在此基礎(chǔ)上研究了探測(cè)器信號(hào)接收與轉(zhuǎn)換的重要作用。
　　通過上述理論研究后，以實(shí)驗(yàn)室自主研發(fā)的FTIR光譜儀為研究對(duì)象，分析了該光譜儀中探測(cè)器的工作特性以及信號(hào)輸出，為后續(xù)的電路設(shè)計(jì)提供了初始條件及指標(biāo)分配。以此為設(shè)計(jì)的理論依據(jù)，提出了一種以窄帶濾波法為核心的微弱信號(hào)檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)方案。電路設(shè)計(jì)從微弱信號(hào)檢測(cè)法結(jié)合低噪聲電路設(shè)計(jì)

3、展開，并對(duì)所設(shè)計(jì)的電路建立了等效噪聲模型分析電路的噪聲性能，采用MATLAB/Tina軟件對(duì)電路進(jìn)行了模擬仿真，結(jié)果表明該電路在通頻帶內(nèi)具有恒定的增益以及群時(shí)延，可實(shí)現(xiàn)微弱干涉信號(hào)無失真放大。對(duì)于檢測(cè)模塊性能的測(cè)試則是通過示波器分析檢測(cè)模塊的性能，以信號(hào)發(fā)生器作為信號(hào)源，通過示波器觀測(cè)檢測(cè)模塊噪聲以及放大性能，將其與實(shí)際計(jì)算值相對(duì)比。最后將設(shè)計(jì)的電路應(yīng)用于傅里葉變換光譜探測(cè)系統(tǒng)中，在室溫條件下測(cè)試，并將測(cè)試結(jié)果與國外的檢測(cè)模塊所得結(jié)果相