[发明专利]傅里叶红外光谱仪的信号处理方法、系统及可读存储介质

权利要求书

1.一种傅里叶红外光谱仪的信号处理方法，傅里叶红外光谱仪的处理器包括FPGA，FPGA基于红外检测信号和经过高通滤波的激光检测信号得到的平均值为零附近的正弦波信号进行采样点的采集，其特征在于，所述FPGA具有七个寄存器，分别用于存储标志位m、红外信号波峰值max1、红外信号波谷值min1、激光信号波峰值max2、激光信号波谷值min2、红外信号半周期值zero1、红外信号全周期值zero2；

所述信号处理方法包括：

采集正弦波信号的波峰、波谷、周期终点和半周期点同步对应的红外检测信号的信号点作为采样点。

2.根据权利要求1所述的信号处理方法，其特征在于，所述信号处理方法包括以下步骤：

（1）扫描开始前先对寄存器复位：m=0、max1=0、min1=0、max2=0、min2=0、zero1=0、zero2=0；

当正弦波信号进入正弦波下半周期，赋值m=1；当正弦波信号进入正弦波上半周期，赋值m=2；

（2）扫描开始；

（3）判断是否满足第一目标条件，第一目标条件为m=1且正弦波信号的信号值ad2大于0；若是，则为周期终点，赋值m=2并将周期终点同步对应的红外检测信号的信号值ad1作为zero2的赋值，以作为采样点；若否，转至步骤（4）；

（4）判断正弦波信号的信号值ad2是否大于0；

若是，则赋值m=2，将ad2与max2进行比较，若ad2max2，则赋值max2=ad2、max1=ad1；若ad2≤max2，则不赋值；直至判断至正弦波信号的波峰，将正弦波信号的波峰同步对应的红外检测信号的信号值ad1作为红外信号波峰值max1的赋值，并作为采样点；

若否，则判断m=1或m=2；若m=2，则为半周期点，赋值m=1并将半周期点同步对应的红外检测信号的信号值ad1作为zero1的赋值，以作为采样点；若m=1，则将ad2与min2进行比较，若ad2min2，则赋值min2=ad2；若ad2≥min2，则不赋值；直至判断至正弦波信号的波谷，将正弦波信号的波谷同步对应的红外检测信号的信号值ad1作为红外信号波谷值min1的赋值，并作为采样点；

循环执行上述步骤（3）和（4），直至扫描结束。

3.根据权利要求2所述的信号处理方法，其特征在于，将FPGA采集的所有采样点对应的max1、min1、zero1、zero2上传至傅里叶红外光谱仪的上位机，上位机对所有采样点构成的干涉图进行傅里叶变换，得到光谱图。

4.根据权利要求1-3任一项所述的信号处理方法，其特征在于，所述红外检测信号和经过高通滤波的激光检测信号得到的平均值为零附近的正弦波信号分别输入第一A/D转换器和第二A/D转换器，第一A/D转换器和第二A/D转换器采集的数字信号输入至FPGA。

5.根据权利要求4所述的信号处理方法，其特征在于，所述第一A/D转换器、第二A/D转换器的采样速率不小于10MHz。

6.一种傅里叶红外光谱仪的信号处理系统，应用如权利要求1所述的信号处理方法，其特征在于，所述信号处理系统包括：

寄存器单元，包括位于FPGA的七个寄存器，分别用于存储标志位m、红外信号波峰值max1、红外信号波谷值min1、激光信号波峰值max2、激光信号波谷值min2、红外信号半周期值zero1、红外信号全周期值zero2；

采样单元，用于采集正弦波信号的波峰、波谷、周期终点和半周期点同步对应的红外检测信号的信号点作为采样点。