结晶过程中基于窗口傅里叶变换的时间序列位相提取算法研究

摘要

基于窗口傅里叶变换WFT(Windowed Fourier Transform)的时间序列位相提取方法是一种高精度的位相提取技术。但是，窗口傅里叶变换中的窗口等参数的选取在很大程度上依旧是影响位相提取精度的重要因素。传统的位相提取过程中窗口等参数的选择更多是依赖经验，并没有系统地分析各类参数对结果精度的影响。
　　本文具体研究了以下几个方面的内容:(1)针对基于窗口傅里叶变换的时间序列位相提取过程中涉及到的各类参数做了一系列的模拟，深入研究了信噪比，频域间隔和时域间隔，信号形状参数对最佳窗口值以及位相提取中产生的误差大小的影响。结果表明，信噪比是影响位相提取精度乃至最佳窗口选择的决定性因素;频域时域间隔从某种意义上对位相提取精度乃至最佳窗口的选择并没有影响;信号形状参数从本质上通过影响信号的直线/曲线比例从而影响位相提取精度。(2)在此基础上，本文综合了各种参数的相对最佳窗口范围给出了一个适用于实际结晶过程的最佳窗口值取值范围，并利用氯化钠自然蒸发结晶的实验验证了该区域能有效控制位相提取的误差，提高提取精度。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 本文的研究目的与主要工作

第二章 晶体生长实时监测系统及数据处理方法

2．1 晶体生长实时监测系统

2．1．1 光学干涉部分介绍

2．1．2 显微放大模块

2．1．3 图像采集分析系统

2．1．4 PZT相移驱动系统

2．2 基于窗口傅里叶变换的时间序列位相提取技术

2．2．1 傅里叶变换法求解位相

2．2．2 四步相移法求解位相

2．2．3 窗口傅里叶变换法求解位相

2．2．4 基于窗口傅里叶变换的时间序列位相提取算法

第三章 各种参数对最佳窗口尺寸值的影响分析

3．1 引言

3．2 模拟方法及可能影响窗口选择的参数

3．3 信噪比R对窗口选择的影响

3．3．1 模拟实验对照组

3．3．2 信噪比对窗口选择的影响

3．3．3 使数据处理过程有意义的信噪比临界值

3．4 频域间隔和时域间隔对窗口选择的影响

3．4．1 频域间隔对窗口选择的影响

3．4．2 时域间隔对窗口选择的影响

3．5 信号形状参数对窗口选择的影响

3．5．1 三种不同的信号形状参数对窗口选择的影响

3．5．2 进一步的分析

第四章 氯化钠自然蒸发结晶实验验证

4．1 实际应用中的窗口选择

4．2 实验设置

4．2．1 温度控制模块

4．2．2 实验过程

4．2．3 位相和溶液实时浓度的关系

4．3 实验结果分析

4．3．1 实验结果图

4．3．2 验证合适窗口区域的有效性和精确性

第五章 全文总结

5．1 主要工作

5．2 创新点

5．3 下一步的探索方向

参考文献

致谢

在读期间发表的学术论文与取得的其它研究成果