一种消除太赫兹光谱的水汽噪声的方法与流程

技术特征：

1.一种消除太赫兹光谱中的水汽噪声的方法，其特征在于，该方法包括：

预先设置不同湿度信息对应的水汽传递函数；

当太赫兹波信号在空气中传播并透过样品时，基于设置的太赫兹波信号与空气中的水汽相互作用的传播因子公式，利用设置空气具有的湿度信息对应的水汽传递函数，消除根据透过样品的太赫兹波信号得到的太赫兹光谱中的水汽噪声。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设置不同湿度信息对应的水汽传递函数为：

数值模拟出水汽的实折射率谱和吸收系数谱；

带入到设置的公式中，得到不同湿度信息对应的水汽传递函数。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述数值模拟出水汽的实折射率谱和吸收系数谱的过程为：

采用公式(1)，

其中，k为整数，表示第k条谱线；υ表示频率；υ_k表示第k个吸收谱线的特征频率；α_k(ν)为水分子第k个吸收谱线的吸收系数；Δυ_k＝γ_ksP_s+γ_kfP_f，表示第k个吸收谱线处的半高宽；γ_ks和γ_kf分别是自展宽系数和外展宽系数；P_s和P_f分别是水汽分压强和大气压强,并且P_s可以由湿度计算得到；α_k,max＝10245.8I_k/γ_ks，表示第k个吸收谱线处的吸收峰强度；I_k是从设置的HITRAN数据库中提取的线状谱线强度，n(v)表示水汽的实折射率谱；

对水汽连续体吸收本底拟合公式(2)为，

α_c(ν)＝ν²P_s(P_sC_sθ^ns+P_fC_fθ^nf), (2)；

其中，C_s和C_f分别描述连续体效应的自连续系数和外连续系数，θ是环境温度，n_s和n_f是温度指数；

将公式(1)和公式(2)相加，α(ν)＝α_mo(ν)₊α_c(ν)，得到水汽的吸收系数谱。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述带入到设置的公式中，得到不同湿度信息对应的水汽传递函数为：

采用公式(3)，

其中，H(v)_vapor被定义为水汽中的太赫兹电场与氮气中的太赫兹电场的比值，ΔL为太赫兹信号的传播距离，在公式(3)中最右边的项为水汽的传播因子。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于设置的太赫兹波信号与空气中的水汽相互作用的传播因子公式为：

其中，E(υ)_nitrogen为在氮气中的太赫兹电场；t_as和t_sa分别表示由空气到样品的界面和由样品到的空气界面的菲涅尔透射系数；H(v)_vapor为设置空气具有的湿度信息对应的水汽传递函数；

所述消除根据透过样品的太赫兹波信号得到的太赫兹光谱中的水汽噪声采用的公式利用去噪后的样品频域信号提取得到没有水汽噪声的样品太赫兹光谱。