基于STS模块的光谱测试系统研究-电子与通信工程专业论文.docxVIP

国内图书分类号：TH744 密级：公开 国际图书分类号：654．14 西南交通大学 研究生学位论文 年 级 三Q二三级 姓 名 遨丞湛 申请学位级别 工程亟± 专 业电王皇适鱼王程 指导老师 矍邀熬援 二零一五年六月 万方数据  Classified Index：TH744 U．D．C：654．14 Southwest Jiaotong University Master Degree Thesis RESEARCH OF SPECTRUM MEASUREMENT SYSTEM BASED 0N STS MODULE Grade：2012 Candidate：Xie Qiuhong Academic Degree Applied for：Master Degree Speciality：Electronics and Communications Engineering Supervisor：Prof．Luo B in June．201 5 万方数据  西南交通大学 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部 门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论 文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编 本学位论文。 本学位论文属于 1．必威体育官网网址口，在年解密后适用本授权书： ／ 2．不必威体育官网网址母，使用本授权书。 (请在以上方框内打“√”) 学位论文作者签名：爿蓊霄疋浓 指导老师签名： 日期：为＼支1] 日期： p唧 万方数据  西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明 本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：． (1)在Visual C++6．0集成开发环境下，选择cH面向对象语言进行了STS微型模块 光谱测试软件设计开发，实现了采集参数设置、光谱信号获取、光谱原始数据和光谱 曲线的显示、存储等功能。 (2)围绕STS采集的原始光谱数据的特点，通过获取STS微型模块内置参数，建立 ELlS一1024传感器像素点位置与波长的对应关系，完成了波长标定；在不同传感器积分 时间条件下，对背景噪声进行统计测量，计算出均值和方差，用测量数据减去噪声均 值后得到实际信号；通过选择适当的传感器积分时间参数，以适应强弱不同的被测信 号，实现动态工作范围自动调整。 (3)对应用软件进行了详细的功能测试，并对测量结果进行分析。 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成 果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰 写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均己在文中作了明确说明。 本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。 学 位 幻划作 截签 讯 日瑚融 )∞ 孙刀 万方数据  西南交通大学硕士研究生学位论文 第1页 摘要 光谱仪作为一种重要的光学仪器设备，高的波长分辨率、大的测量范围是在科研 应用中关注的重要技术指标。然而，随着社会发展和科学技术进步，在许多应用领域， 例如食品药品安全、环境监测等，对光谱仪的低成本和便携性提出了更高的要求。因 此，光谱仪的小型化和微型化成为其主要发展方向之一。 基于上述背景，本论文以STS微型模块为核心，围绕光谱数据采集过程中的波长 标定、噪声处理和动态工作范围，开展光谱测试软件设计： 首先详细分析了STS微型模块工作原理及其通信协议，在Visual C++6．0集成开 发环境下、选择C++面向对象语言进行了STS微型模块光谱测试软件设计开发，图形 显示部分采用TeeChart Pro控件进行图像绘制，实现了采集参数设置、光谱信号获取、 光谱原始数据和光谱曲线的显示、存储等功能。 然后针对STS采集到的原始光谱数据的特点对其进行一系列处理。波长标定方面， 通过获取STS微型模块内置参数，建立ELIS．1024传感器像素点位置与波长的对应关 系，从而响应用户对波长测量范围的设定需求；噪声处理方面，在不同传感器积分时 间参数设定条件下，对背景噪声进行统计测量，计算出均值和方差，因此，测量数据 减去噪声均值后为实际值，方差代表测量误差：动态工作范围调整方面，通过选择适 当的传感器积分时间参数，以适应强弱不同的被测信号。 最后通过实验对应用软件进行了详细的功能测试，实验结果表明该软件能够较好 的实现光谱测试的目的，界面简洁、操作方便，成功满足了预期的设计要求。 关键词：光谱仪；微型化；STS微型模块；软件设计 万方数据  Abstract As a kind of important optical instrument，the spectrometer is required t