Для цитирования:
Вишняков Г. Н., Юрин А. И., Минаев В. Л., Голополосов А. А. Анализ погрешности алгоритма обработки сигналов дифференциального фазового поляриметра // Известия вузов. ПНД. 2023. Т. 31, вып. 4. С. 408-420. DOI: 10.18500/0869-6632-003047, EDN: VVWJWG
Анализ погрешности алгоритма обработки сигналов дифференциального фазового поляриметра
Цель данной работы — анализ влияния алгоритма обработки сигналов поляриметра на результаты измерений угла вращения плоскости поляризации для повышения точности измерений в дифференциальной поляриметрии.
Методы. В работе рассмотрены методы поляриметрии, применяемые для анализа оптически активных веществ, основанные на методах фазовых измерений, используемых для вычисления угла вращения плоскости поляризации. Отмечена целесообразность применения преобразования Фурье для расчета разности фаз сигналов дифференциального поляриметра. Для анализа погрешности алгоритма применено математическое моделирование процессов обработки измерительной информации при различных параметрах сигналов.
Результаты. Приведены результаты исследования влияния разрядности аналого-цифрового преобразователя, количества отсчетов за период сигнала и времени накопления на точность восстановления разности фаз. Также исследовано влияние соотношения амплитуд сигналов и уровня амплитудных и фазовых шумов, вызванных несовершенством измерительной системы.
Заключение. Полученные результаты позволяют выбрать оптимальные параметры элементов поляриметра и режима измерений с целью повышения точности измерений угла вращения плоскости поляризации с помощью дифференциального фазового поляриметра на основе преобразования Фурье.
- Волкова Е. А. Поляризационные измерения. М.: Изд-во стандартов, 1974. 156 с.
- Хасанов Т. Измерение оптических постоянных подложек на основе отражения // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2011. Т. 8, № 3. С. 62–71.
- Клочкова В. Г., Панчук В. Е., Романенко В. П., Найденов И. Д. Поляриметрия и спектрополяриметрия звезд. Приборы и методы // Бюллетень Специальной астрофизической обсерватории РАН. 2005. Т. 58. С. 132–144.
- Дмитриев А. В., Чимитдоржиев Т. Н., Гусев М. А., Дагуров П. Н., Емельянов К. С., Захаров А. И., Кирбижекова И. И. Базовые продукты зондирования земли космическими радиолокаторами с синтезированной апертурой // Исследование Земли из космоса. 2014. № 5. С. 83–91. DOI: 10.7868/S0205961414050042.
- ГОСТ 12517-2013. Сахар. Метод определения сахарозы. М.: Cтандартинформ, 2016. 10 с.
- Орлова А. В., Кононов Л. О. Поляриметрия как метод изучения структуры водных растворов углеводов: корреляция с другими методами // Радиоэлектроника. Наносистемы. Информационные технологии. 2020. Т. 12, № 1. С. 95–106. DOI: 10.17725/rensit.2020.12.095.
- Сыроешкин А. В., Оготоева Д. Д., Галкина Д. А., Джавахян М. А., Елизарова Т. Е., Успенская Е. В., Плетенева Т. В. Поляриметрия и динамическое светорассеяние в контроле качества настоек // Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. 2022. Т. 25, № 9. С. 3–9. DOI: 10.29296/25877313-2022-09-01.
- Руднева М. А. Ранняя диагностика и контроль динамики прогрессирования глаукомы методом сканирующей лазерной поляриметрии (GDxVCC) // Глаукома. 2006. № 4. С. 41–44.
- Уткин Г. И. Схемы построения прецизионных спектрополяриметров для физико-химического анализа // Инженерный журнал: наука и инновации. 2013. № 7 (19). С. 1–15. DOI: 10.18698/ 2308-6033-2013-7-941.
- Снопко В. Н. Поляризационные характеристики оптического излучения и методы их измерения. Минск: Наука и техника, 1992. 336 с.
- Вишняков Г. Н., Левин Г. Г., Ломакин А. Г. Измерение угла вращения плоскости поляризации методом дифференциальной поляриметрии с вращающимся анализатором // Оптический журнал. 2011. Т. 78, № 2. С. 53–60.
- Webster J. G. Electrical Measurement, Signal Processing, and Displays. Boca Raton: CRC Press, 2003. 768 p. DOI: 10.1201/9780203009406.
- Павельева Е. А. Обработка и анализ изображений на основе использования информации о фазе // Компьютерная оптика. 2018. Т. 42, № 6. С. 1022–1034. DOI: 10.18287/2412-6179- 2018-42-6-1022-1034.
- Goldberg K. A., Bokor J. Fourier-transform method of phase-shift determination // Applied Optics. 2001. Vol. 40, no. 17. P. 2886–2894. DOI: 10.1364/AO.40.002886.
- Вишняков Г. Н., Левин Г. Г., Лощилов К. Е., Сухоруков К. А. Фурье-синтез профиля поверхности трехмерных объектов методом многоракурсной проекции полос // Оптика и спектроскопия. 2005. Т. 99, № 4. С. 680–684.
- Яворский Б. М., Детлаф А. А. Справочник по физике. 4-е изд. М.: Наука, 1968. 940 с.
- Oppenheim A. V., Schafer R. W., Buck J. R. Discrete-Time Signal Processing. Upper Saddle River, New Jersey: Prentice-Hall, 1999. 893 p.
- MATLAB [Electronic resource]. Available from: https://www.mathworks.com/products/ matlab.html.
- Артоболевский И. И. Теория механизмов и машин: Учебное пособие для вузов. 4-е изд. М.: Наука, 1988. 640 с.
- 938 просмотров