DSpace Repository

Выбор параметров цифровых фильтров при спектрофотометрических исследованиях

Show simple item record

dc.contributor.author Бехтерев, А.Н.
dc.contributor.author Леднов, А.Ю.
dc.contributor.author Савинова, Н.А.
dc.contributor.author Bekhterev, A.N.
dc.contributor.author Lednov, A.Yu.
dc.contributor.author Savinova, N.A.
dc.date.accessioned 2020-03-03T08:02:38Z
dc.date.available 2020-03-03T08:02:38Z
dc.date.issued 2018
dc.identifier.citation Бехтерев, А.Н. Выбор параметров цифровых фильтров при спектрофотометрических исследованиях / А.Н. Бехтерев, А.Ю. Леднов, Н.А. Савинова // Вестник ЮУрГУ. Серия: Математика. Механика. Физика. 2018. Т. 10, № 1. С. 52-57. DOI: 10.14529/mmph180107. Bekhterev A.N., Lednov A.Yu., Savinova N.A. Selecting parameters of digital filters during spectrophotometric research. Bulletin of the South Ural State University. Series: Mathematics. Mechanics. Physics. 2018, vol. 10, no. 1, pp. 52-57. (in Russian). DOI: 10.14529/mmph180107 ru_RU
dc.identifier.issn 2075-809Х
dc.identifier.issn 2409-6547
dc.identifier.uri http://dspace.susu.ru/xmlui/handle/0001.74/27050
dc.description А.Н. Бехтерев, А.Ю. Леднов, Н.А. Савинова, Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, г. Магнитогорск, Российская Федерация E-mail: lednov@mail.ru. A.N. Bekhterev, A.Yu. Lednov, N.A. Savinova Magnitogorsk State Technical University of G.I. Nosova, Magnitogorsk, Russian Federation E-mail: lednov@mail.ru ru_RU
dc.description.abstract В различных областях знаний при исследовании изменяющихся процессов, по отклику, получаемому с помощью физического прибора, анализируемый сигнал условно можно разделить на две компоненты: «полезный» сигнал и сигнал «помех». В частности при решении задач качественного и количественного спектрофотометрического анализа возникают проблемы искажения полос поглощения помехами различной природы: наличием нескомпенсированных спектров поглощения атмосферы, влиянием спектров адсорбированных на поверхности образца молекул, наличием интерференционных помех в тонких или многослойных объектах. Проведен сравнительный анализ влияния фильтрации модельного спектра поглощения медианным фильтром и фильтрами Савицкого–Голая нулевого–первого (SG0), второго–третьего (SG2), четвертого–пятого (SG4) порядков. Модельный спектр описывался контурами поглощения гауссовской и лоренцевской формы. По результатам численного эксперимента приведены рекомендации по оптимальной фильтрации экспериментальных спектров поглощения конденсированных сред с целью их последующего анализа и обработки: – для полного подавления полос поглощения «помех» предпочтительно применение медианного фильтра, при этом для гауссовского контура ширина окна фильтра должна быть в 5 раз больше полной ширины на половине высоты подавляемой полосы поглощения, а для контура лоренцевской формы это соотношение должно быть более 20. – изменение относительной интенсивности полосы поглощения «полезного» сигнала менее чем на 1 % реализуется при определенной относительной ширине окна. В случае гауссовской полосы поглощения относительная ширина окна для медианного фильтра должна составлять не более 0,2, для фильтров SG0 – 0,2, SG2 – 0,9, SG4 – 1,6. Для контура лоренцевской формы это соотношение должно быть для медианного фильтра не более 0,2, для фильтров SG0 – 0,2, SG2 – 0,7, SG4 – 1,1. In various fields of knowledge when studying changing processes, the response received by a physical instrument allows to nominally divide the analyzed signal into two components: “useful” signal and “disturbances” signal. In particular, while solving tasks on qualitative and quantitative spectrophotometric analysis there occur problems with distortion of absorption bands by disturbances of various natures: presence of uncompensated atmosphere absorption spectra, influence of spectra of molecules adsorbed on a sample’s surface, presence of interference noise in thin and multi-layer objects. This paper provides a comparative analysis of the influence of filtration of model absorption spectrum by median filter and Savitzky–Golay filters of zero-first order (SG0), second-third order (SG2), and fourth-fifth order (SG4). The model spectrum was described by Gauss and Lorentz absorption contours. Based on the results of the numerical experiment recommendations are given on optimal filtration of experimental absorption spectra of condensed mediums for their further analysis and processing: – for complete suppression of “disturbances” absorption bands the use of median filter is preferable, while for Gauss contour the filter bandwidth should be 5 times bigger than the full width at the half height of the suppressed absorption band, and for Lorentz contour this ratio should exceed 20; – changing of the relative intensity of the “useful” signal absorption band by less than 1 % is fulfilled at a certain relative bandwidth. In case of Gauss absorption band the relative bandwidth for median filter should not exceed 0,2, for filters SG0 – 0,2, SG2 – 0,9, SG4 – 1,6. For Lorentz contour this ratio should for median filter not exceed 0,2, for filters SG0 – 0,2, SG2 – 0,7, SG4 – 1,1. ru_RU
dc.language.iso other ru_RU
dc.publisher Издательский центр ЮУрГУ ru_RU
dc.relation.ispartof Вестник ЮУрГУ. Серия Математика. Механика. Физика
dc.relation.ispartof Vestnik Ûžno-Ural’skogo gosudarstvennogo universiteta. Seriâ Matematika. Mehanika. Fizika
dc.relation.ispartof Bulletin of SUSU
dc.relation.ispartofseries Математика. Механика. Физика;Том 10
dc.subject УДК 535.341.08 ru_RU
dc.subject УДК 535-92 ru_RU
dc.subject цифровая фильтрация ru_RU
dc.subject форма линии поглощения ru_RU
dc.subject обработка сигналов ru_RU
dc.subject спектрофотометрия ru_RU
dc.subject спектроскопия ru_RU
dc.subject digital filtering ru_RU
dc.subject absorption line shape ru_RU
dc.subject signal processing ru_RU
dc.subject spectrophotometry ru_RU
dc.subject spectroscopy ru_RU
dc.title Выбор параметров цифровых фильтров при спектрофотометрических исследованиях ru_RU
dc.title.alternative Selecting parameters of digital filters during spectrophotometric research ru_RU
dc.type Article ru_RU
dc.identifier.doi DOI: 10.14529/mmph180107


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search DSpace


Advanced Search

Browse

My Account