Быстродействующие поляриметры для биохимических применений
7
наличие в измерительных сигналах аддитивной шумовой составля-
ющей. Проведенные оценки показали, что для обеспечения погреш-
ности измерений ФС не более 0,01° требуется отношение сигнал/шум
q
≥ 10
3
…10
4
. По этой причине компараторный метод нельзя исполь-
зовать для обработки сигналов быстродействующих развертывающих
поляриметров в условиях значительного рассеяния и поглощения из-
лучения исследуемой средой.
Использование в развертывающих поляриметрах двухканального
измерительного тракта позволяет снизить погрешность измерений,
вызванную флуктуациями интенсивности излучения источника пу-
тем применения разработанного метода двухканального поляризаци-
онного подавления мультипликативных помех в информационных
сигналах. Этот метод основан на суммарно-разностной обработке
измерительных сигналов:
а,1 а,2
ср
а,1 а,2
cos (2 2 ).
I
I
S
I
I
ΣΔ
−
=
= μ
θ − α
+
(11)
В получаемом суммарно-разностном сигнале также снижается
уровень аддитивных составляющих, возникающих вследствие флук-
туаций состояния поляризации излучения источника и наличия фо-
новых помех. Вместе с тем при суммарно-разностной обработке воз-
можно повышение уровня флуктуаций, вызванных шумами фотопри-
емников:
ср ср
п.и,1
п.и,2
ср п.и,1
п.и,2
cos (2 2 )
( )
( )
,
( )
( )
t
t
S
t
t
ΣΔ
μ τ
θ − α + η − η
=
τ + η + η
(12)
где
п.и1,2
п.и.ш1,2 п.м ист,0
( )
(
).
t
I
I
η
=
τ
Для обеспечения измерений УВПП развертывающими поляри-
метрами в условиях значительного рассеяния и поглощения излуче-
ния средой проведен анализ алгоритмов вычисления ФС для оценки
погрешности при отношении сигнал/шум, близком к единице: кор-
реляционный, компенсационный, ортогональный [7], на основе
усреднения, на основе преобразования Фурье [8]. Результаты про-
веденного анализа показали, что использование компенсационного
и ортогонального алгоритмов, а также алгоритма на основе преоб-
разования Фурье позволяет обеспечить при отношении сигнал/шум
1
q
=
погрешность измерений 0,2°…0,4° (рис. 3). При этом исполь-
зование ортогонального алгоритма не требует значительного объема
вычислений, что делает его наиболее предпочтительным для обра-
ботки сигналов быстродействующих развертывающих поляри-
метров.
