差分吸收光谱测量臭氧浓度信号去噪的实验研究
2020-06-13郑海明
计量学报 2020年6期
关键词:信号
郑海明,刘 佳
(华北电力大学 能源动力与机械工程学院,河北 保定 071003)
1 引 言
随着国家对火电厂污染物排放的要求越来越严格,臭氧同时脱硫脱硝技术凭借投资和运行成本廉价、系统简单、占地面积小等优点,已成为烟气污染物控制技术的发展趋势[1]。在实施这项新技术的同时,臭氧浓度在线监测必不可少。差分吸收光谱(DOAS:differential optical absorption spectroscopy)法的本质是基于分子对光辐射的选择性吸收,将臭氧的吸收带分为随波长慢变化的“宽带吸收带”和随波长快速变化的“窄带吸收带”。其中窄带吸收主要是由于臭氧分子的特征吸收造成的,宽带吸收主要是由于分子的米氏散射与瑞利散射引起的。差分吸收光谱技术的关键就在于如何准确获得所测气体的特征吸收光谱[2]。
在实际的气体测量中,环境和仪器本身的噪声会对臭氧的吸收光谱造成很大的影响,从而影响后期特征光谱的获取,导致测量结果不准确。常用的去噪方法有:小波变换、Savitzky-Golay滤波和傅里叶变换滤波。小波变化具有很好的时频局域特性,能通过伸缩和平移对信号进行多尺度分析,是一种很好的信号分析手段,本文利用wdencmp函数和wden对信号分别进行了阈值去噪、Savitzky-Golay滤波去噪,在滤波的同时保留了原始光谱的高频分量,从而减少了光谱吸收峰高度和宽度的失真,选用了不同的窗宽对信号进行了处理;傅里叶变换在信号的频域里进行分析处理,滤除噪声的频率后逆傅里叶变换,能很好地滤除高频噪声。……
登录APP查看全文
