FTS干涉信号延时补偿算法的仿真分析

翟茂林 李涛 张玉贵



FTS干涉信号延时补偿算法的仿真分析

翟茂林1,2李涛1张玉贵1

（1 北京空间机电研究所，北京 100094） （2 北京市航空智能遥感装备工程技术研究中心，北京 100094）

基于干涉分光原理的傅里叶变换光谱仪通过将激光信号作为采样参考信号对干涉信号进行等光程差采样，然而动镜扫描不稳以及后续焦平面电路的差异会造成干涉信号与激光参考信号之间存在相对延时，导致数据的非同步性。随着多元探测器技术的快速发展，探测器信号路数急速扩展，目前广泛采用添加延时线的延时补偿方法需要大量硬件配置将不再适用。文章针对该问题提出一种延时补偿的软件实现方法，利用通过建模仿真得到的干涉数据完善了激光信号过零点获取、干涉数据重构等算法，并通过MATLAB进行了补偿原理的仿真分析。结果表明：通过该算法对干涉信号进行延时匹配重采样，可以将相对延时补偿到1μs以内，光谱复原度高于99%，可较好抑制动镜扫描不稳带来的光程差采样误差。用于高光谱遥感的后期数据处理，可有效提高光谱复原精度。

傅里叶变换光谱仪 延时补偿 干涉图重构 高光谱遥感

0 引言

傅里叶变换光谱（Fourier Transform Spectra，FTS）技术与传统光栅或滤光片分光的光谱仪的区别是利用了干涉信号和光谱信号之间傅里叶变换与反变换的对应关系[1-3]，通过测量目标的干涉信号并对其进行傅里叶变换来测定和研究目标光谱特征。FTS技术以其光通量大、光谱通道数多[4]、光谱分辨率高[5]等诸多优点，已经成为光学研究特别是环境气体监测领域研究的热点。……