拉曼光譜屬于無損光譜分析技術(shù),包含分子振動或轉(zhuǎn)動的信息,又稱分子的“指紋譜”。拉曼光譜受水分子的干擾小,被廣泛應(yīng)用于生物技術(shù)、醫(yī)學、礦物學、材料科學、環(huán)境監(jiān)測等眾多領(lǐng)域。但是拉曼散射信號極其微弱,極易淹沒在噪聲中,信噪比很低,給拉曼光譜信號的探測和采集提出了較高的要求。CCD探測器感光度高、探測光譜范圍廣,適合弱光檢測,是微弱拉曼信號探測的優(yōu)先選擇。但是CCD傳感器輸出信號中存在復(fù)位噪聲和隨機噪聲,對拉曼光譜信號有較大影響。因此,如何有效的抑制CCD的噪聲,以提高信噪比,是實現(xiàn)拉曼光譜高質(zhì)量采集的關(guān)鍵。本文針對高質(zhì)量拉曼光譜信號采集需求,開展CCD探測器信號采集與處理系統(tǒng)的研究,重點研究光譜信號的采集與噪聲抑制方法、數(shù)據(jù)完整幀捕捉算法、上位機軟件降噪處理等,研制高性能拉曼光譜采集系統(tǒng)。論文的主要工作內(nèi)容如下:（1）綜述CCD探測器信號采集與處理系統(tǒng)以及拉曼光譜數(shù)據(jù)處理的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,分析了各種信號處理方法的優(yōu)缺點,闡述了論文的主要內(nèi)容。（2）分析了拉曼光譜技術(shù)的基本原理和CCD探測器的特性�；诶庾V的特點,以及CCD探測器輸出信號的特性,確立了拉曼光譜采集的總體方案。（3）研究了... 

【文章來源】：重慶大學重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

像元信號的讀出時序Fig.1.1Thereadouttimingforonepixel

的幅值為 K V。正是在 時刻，該帶通濾波器的輸出此反復(fù)循環(huán)，依次處理每個像元信號。集方法的優(yōu)點是易于實現(xiàn)、電路噪聲小、穩(wěn)定性好、成本圖 1.1 像元信號的讀出時序Fig.1.1 The readout timing for one pixel

1 緒論1.3 所示，電子科技大學的羅彥[14]介紹了一種雙斜積分法電路 輸出信號的開始時期 S3 關(guān)閉，積分電容 C 放電至零；隨后合，電阻 R2 和積分電容組成的積分電路對含有復(fù)位噪聲的復(fù)然后將 S2 斷開，最后閉合 S1，積分電容和電阻 R1 組成的積分聲的信號電平求正向積分；兩次積分輸出結(jié)果構(gòu)成一個像元周分電路的優(yōu)點是本身含有低通濾波特性，不需要另加低通濾能比相關(guān)雙采樣法系統(tǒng)更強。但是雙斜積分電路的 RC 常數(shù)很常慢，因此不適用于高速應(yīng)用場合，只有在低頻應(yīng)用中才能充分效果。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]CEEMDAN去噪在拉曼光譜中的應(yīng)用研究[J]. 韓慶陽,孫強,王曉東,李丙玉,高群.  激光與光電子學進展. 2015(11)
[2]面陣CCD光譜響應(yīng)測試及不確定度評估[J]. 李曉杰,任建偉,劉洪興,萬志.  激光與光電子學進展. 2014(11)
[3]等離激元激勵表面增強拉曼光譜檢測技術(shù)與儀器[J]. 李海波,徐抒平,劉鈺,付翠翠,宣旭陽,王馨楠,王海龍,周吉,徐蔚青.  中國科學:化學. 2013(12)
[4]CCD芯片量子效率的測量裝置及其測量方法[J]. 邵曉鵬,王楊,高鵬,許宏濤.  紅外與激光工程. 2013(S1)
[5]CCD的Binning技術(shù)在光信號測量中的應(yīng)用研究[J]. 韋曉茹,蔡志堅,居戩之.  光學儀器. 2013(02)
[6]基于時序相關(guān)雙采樣的紫外光譜CCD信號采集[J]. 黃戰(zhàn)華,鄧超,張尹馨,朱猛.  傳感技術(shù)學報. 2013(02)
[7]便攜式拉曼光譜儀發(fā)展綜述[J]. 鄒文龍,蔡志堅,吳建宏.  光學儀器. 2011(06)
[8]基于數(shù)字微鏡器件技術(shù)提高面陣CCD相機動態(tài)范圍的研究[J]. 周望.  光學學報. 2009(03)
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博士論文
[1]拉曼光譜數(shù)據(jù)處理與定性分析技術(shù)研究[D]. 姜承志.中國科學院研究生院(長春光學精密機械與物理研究所) 2014
[2]微型光譜儀系統(tǒng)的研究及其應(yīng)用[D]. 程梁.浙江大學 2008

碩士論文
[1]CCD芯片量子效率和非均勻性參數(shù)測量[D]. 孫昊洋.西安電子科技大學 2014
[2]CCD傳感器在FPGA上的模擬實現(xiàn)和驗證[D]. 馬超.西安電子科技大學 2013
[3]CCD芯片關(guān)鍵性能參數(shù)的測量系統(tǒng)及其測量方法設(shè)計[D]. 王楊.西安電子科技大學 2013
[4]基于數(shù)字圖像的紫外光譜儀數(shù)據(jù)采集技術(shù)[D]. 王小軍.天津大學 2010
[5]微型拉曼光譜儀的結(jié)構(gòu)設(shè)計與數(shù)據(jù)處理方法研究[D]. 郭忠.重慶大學 2010
[6]CCD圖像傳感器讀出電路研究與設(shè)計[D]. 羅彥.電子科技大學 2009



本文編號：3407925