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THz-TDS信号的相似性度量及其应用
李静1,2 谢维信1，2 裴继红2
1.西安电子科技大学电子工程学院，陕西西安710071；2.深圳大学智能信息研究所，广东深圳518060
摘要：太赫兹 （Terahertz，简称THz）波段位于微波和红外线之间，属于远红外线和亚毫米波范畴。太赫兹时域光谱
(Terahertztimedomainspectroscopy，简称THz-TDS)信号脉冲具有宽频带特性，其中蕴含了丰富的信息，但同时也给THz-TDS
信号的分析和处理带来了困难。太赫兹时域光谱信号的处理和分析还处于起步阶段。基于几何代数理论，本文首先将在频
率域上的THz-TDS信号表达为高维实矢量空间中的矢量，并对这些矢量使用几何代数中的超复数来进行描述。针对THz-
TDS信号的特点，本文引入矢量外积定义了THz信号矢量的相似性函数，以此来度量THz信号的差异。同时本文还使用几
何代数语言定义了矢量间的欧几里德距离，并且分别推导欧氏距离和相似性函数的具体计算方法。最后，本文具体地将这
两种度量应用于THz-TDS信号的分类和辨识中，并和传统的欧氏距离进行了对比实验。本文给出的实验验证了这两种度量
的可行性和有效性，并且表明本文提出的相似性函数相比于欧氏距离具有更好的抗干扰能力；特别的，在待辨识的物质种
类较多和信号集波形出现混杂的情况下，本文提出的信号矢量间相似性函数能更好地度量THz信号之间的差异。
太赫兹；太赫兹时域光谱；几何代数
TP391 A 1003-0530(2011)10-1457-07
SimilaritymetricsandtheirapplicationsofTHz-TDSSignals
LIJing XIEWei-xin PEIJi-hong
2011-06-02 2011-09-05
国家自然科学基金资助项目(No；深圳市科技计划项目
在几何代数框架下，
因此，
OSA、RB和WB
0.0001 0.0005
好地
@@[6] FukunagaKaori,OgawaYuichi,HayashiShinichiro,and
HosakoIwao,Applicationofterahertzspectroscopyfor
characterrecognitioninamedievalmanuscript[J].IEICE
ElectronicsExpress,2008,Vol.5(7):223-228.
@@[7] D.Hestenes,G.Sobczyk,Cliffordalgebratogeometriccac
ulus-aunifiedlanguageformathematicandphysics[M].
D.ReidelPublishingCo.,Dordrecht,Holland,1984.
@@[8] W.Xie,J.Li,J.H.Pei,ACliffordAlgebraAnalysis
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