藻類含量測(cè)量?jī)x的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

　　(3)對(duì)數(shù)據(jù)采集卡FCFR-USB2027的控制。在便攜式電腦上安裝信號(hào)采集卡FCFR-USB2027的設(shè)備驅(qū)動(dòng)，上位機(jī)軟件通過調(diào)用數(shù)據(jù)采集卡動(dòng)態(tài)鏈接庫的函數(shù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)采集卡的操作。

　　(4)信號(hào)處理和水體樣品中3種藻類含量的計(jì)算。

　　信號(hào)處理和藻類含量計(jì)算方法

　　軟件通過數(shù)據(jù)采集卡FCFR-USB2027對(duì)熒光信號(hào)進(jìn)行采集后，將對(duì)應(yīng)3個(gè)LED的含有噪聲的熒光信號(hào)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到3個(gè)文件中。在進(jìn)行信號(hào)處理時(shí)，軟件將3組數(shù)據(jù)提取出來，依次與標(biāo)準(zhǔn)的888.2Hz正弦信號(hào)的離散數(shù)據(jù)進(jìn)行互相關(guān)運(yùn)算，則將含有噪聲的熒光信號(hào)中的有效信號(hào)提取出來，得到了對(duì)應(yīng)3個(gè)LED的熒光信號(hào)的幅值。

　　設(shè)我們采集到的信號(hào)為x(n)，調(diào)制頻率標(biāo)準(zhǔn)正弦信號(hào)為是s(n)，二者的互相關(guān)函數(shù)為：

　　取N為某一較大的數(shù)值，依次取m=0，1，2，3…即求得x(n)與s(n)的離散互相關(guān)函數(shù)R_xs(m)，R_xs(m)幅值的一半即為熒光信號(hào)幅值。

　　經(jīng)過3次互相關(guān)運(yùn)算，我們就得到對(duì)應(yīng)超高亮LED陣列的3個(gè)LED的3個(gè)熒光信號(hào)強(qiáng)度F₁，F(xiàn)₂，F(xiàn)₃。而F₁，F(xiàn)₂，F(xiàn)₃與3種藻類的濃度c₁，c₂，c₃滿足：

　　解三元一次方程組可得：

　　軟件流程

　　上位機(jī)軟件流程圖如圖4和圖5示。

　　結(jié)語

　　本文采用正弦調(diào)制、高速USB數(shù)據(jù)采集卡和離散信號(hào)軟件處理的儀器方案，基于葉綠素?zé)晒庑?yīng)，完成了藻類含量測(cè)量儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，詳述了儀器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及儀器各部件的設(shè)計(jì)以及上位機(jī)軟件的設(shè)計(jì)。

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