A Wavelength Modulation Spectroscopy Gas Concentration Detection Method based on Linear Convolution

解调 信号(编程语言) 卷积(计算机科学) 滤波器(信号处理) 调制(音乐) 噪音(视频) 谐波 放大器 计算机科学 算法 电子工程 物理 声学 人工智能 电信 频道(广播) 工程类 带宽(计算) 计算机视觉 人工神经网络 图像(数学) 程序设计语言
作者
Lijuan Lan,Y.W. Wang,Yu Xie,Changsheng Zhang,Haoyang Yu,Chunhua Yang
出处
期刊:IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:73: 1-8 被引量:1
标识
DOI:10.1109/tim.2024.3403184
摘要

This paper presents a novel gas concentration detection approach based on wavelength modulation spectroscopy and linear convolution (LC-WMS). The linear convolution is first time utilized in the WMS measurement system to demodulate the absorption spectrum, and then to obtain the absolute harmonic signals related to the gas concentration. Theoretical and experimental results show that when the absorption signal is convolved with a whole-cycle reference signal, the harmonic signals can be acquired without the need of lock-in amplifier (LIA) and low-pass filter. The linear convolution calculation process is regarded as a combination of demodulation and low-pass filter as in the conventional demodulation system (e.g. LIA). Simulations demonstrate that appropriately increasing the cycles of reference signal (not exceeding five cycles) can help to decrease the noise of the harmonic signals. Experimental results show that the proposed LC-WMS approach can obtain a comparable accuracy as the conventional LIA in CO 2 and H 2 O concentration measurement with concentration errors less than 5 ppm and 0.05‰, respectively. The long-term measurement shows that this method can be used for real-time detection with large concentration fluctuations. Since the linear convolution process gets rid of the problem caused by the magnitude gain response in low-pass filter, the proposed LC-WMS method can not only obtain the absolute harmonic signal without calibration but also simplify the detection process. Thus, it has potential applications in industrial field measurements.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
等待城完成签到 ,获得积分10
刚刚
扶风阁主发布了新的文献求助10
2秒前
炙热的羽毛完成签到,获得积分10
2秒前
甜甜的以筠完成签到 ,获得积分10
2秒前
恶恶么v完成签到,获得积分10
3秒前
刘雪松完成签到,获得积分10
4秒前
吴乐盈发布了新的文献求助10
4秒前
liuguohua126完成签到,获得积分10
5秒前
dadazhou完成签到,获得积分10
6秒前
taoyanhui完成签到,获得积分10
6秒前
谨慎翎完成签到 ,获得积分10
7秒前
淡然的晓旋完成签到 ,获得积分10
7秒前
小马甲应助Debra采纳,获得10
8秒前
英勇的半兰完成签到,获得积分10
8秒前
WSY完成签到 ,获得积分10
8秒前
Iris完成签到 ,获得积分10
8秒前
害羞的天真完成签到 ,获得积分10
8秒前
跳跃的访琴完成签到 ,获得积分10
10秒前
小栗发布了新的文献求助30
11秒前
13秒前
万万完成签到 ,获得积分10
13秒前
扶风阁主完成签到,获得积分10
13秒前
王小雨完成签到 ,获得积分10
14秒前
SXYYY完成签到,获得积分10
14秒前
小绵羊完成签到,获得积分20
14秒前
大模型应助杨榆藤采纳,获得10
15秒前
1111完成签到,获得积分10
15秒前
kk99123应助竹简采纳,获得10
16秒前
morry5007完成签到,获得积分10
16秒前
kathy完成签到,获得积分10
17秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得100
17秒前
LPPQBB应助科研通管家采纳,获得30
17秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得30
17秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得30
18秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
WW完成签到 ,获得积分10
18秒前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
正己化人应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
高分求助中
Encyclopedia of Quaternary Science Third edition 2025 12000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Constitutional and Administrative Law 1000
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.). Frederic G. Reamer 800
Holistic Discourse Analysis 600
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 530
Comparison of spinal anesthesia and general anesthesia in total hip and total knee arthroplasty: a meta-analysis and systematic review 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5347734
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4482003
关于积分的说明 13948481
捐赠科研通 4380368
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2406916
邀请新用户注册赠送积分活动 1399501
关于科研通互助平台的介绍 1372698