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窄带傅里叶变换光谱仪中平稳高斯噪声的理论分析

吕金光 梁静秋 梁中翥

窄带傅里叶变换光谱仪中平稳高斯噪声的理论分析

吕金光, 梁静秋, 梁中翥
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  • 在本文所研究的空间调制型傅里叶变换光谱仪中, 在窄的光谱带宽内进行探测可以有效提高光谱的分辨率. 为了研究光源辐射噪声对系统的影响, 本文将辐射噪声归纳为一种高斯窄带的平稳随机过程, 利用线性系统分析方法, 根据统计学原理推导了辐射噪声作为随机变量通过干涉系统前后的输入信噪比与输出信噪比. 然后, 对于一个具有窄带矩形光谱的系统进行了计算仿真, 得出了信噪比增益随着光程差在不同自相关度和互相关度取值时的变化情况. 仿真结果表明, 不同光程差下的信噪比增益在相关度空间是一单调的平滑曲面, 增益极值始终沿着相关度圆的半径和周线移动, 并且经过一个光程差又回到初始的位置. 根据对信噪比增益的分析, 可以将噪声的相关度取值控制在某一范围之内, 并作为系统光源设计与测试的依据.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:60977062,61027010) 和国家高技术研究发展计划(863计划)(批准号:2009AA04Z315)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-07-06
  • 修回日期:  2012-04-05
  • 刊出日期:  2012-04-05

窄带傅里叶变换光谱仪中平稳高斯噪声的理论分析

  • 1. 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 应用光学国家重点实验室, 长春 130033;
  • 2. 中国科学院研究生院, 北京 100049
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:60977062,61027010) 和国家高技术研究发展计划(863计划)(批准号:2009AA04Z315)资助的课题.

摘要: 在本文所研究的空间调制型傅里叶变换光谱仪中, 在窄的光谱带宽内进行探测可以有效提高光谱的分辨率. 为了研究光源辐射噪声对系统的影响, 本文将辐射噪声归纳为一种高斯窄带的平稳随机过程, 利用线性系统分析方法, 根据统计学原理推导了辐射噪声作为随机变量通过干涉系统前后的输入信噪比与输出信噪比. 然后, 对于一个具有窄带矩形光谱的系统进行了计算仿真, 得出了信噪比增益随着光程差在不同自相关度和互相关度取值时的变化情况. 仿真结果表明, 不同光程差下的信噪比增益在相关度空间是一单调的平滑曲面, 增益极值始终沿着相关度圆的半径和周线移动, 并且经过一个光程差又回到初始的位置. 根据对信噪比增益的分析, 可以将噪声的相关度取值控制在某一范围之内, 并作为系统光源设计与测试的依据.

English Abstract

参考文献 (15)

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