| 中文摘要 | 第3-4页 |
| 英文摘要 | 第4-5页 |
| 1 绪论 | 第9-19页 |
| 1.1 引言 | 第9页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第9-17页 |
| 1.2.1 CCD信号采集电路研究现状 | 第9-15页 |
| 1.2.2 拉曼光谱数据处理研究现状 | 第15-17页 |
| 1.3 论文主要研究内容 | 第17-18页 |
| 1.4 本章小结 | 第18-19页 |
| 2 拉曼光谱技术基本原理和采集方案设计 | 第19-29页 |
| 2.1 拉曼光谱技术的基本原理 | 第19-21页 |
| 2.1.1 拉曼散射 | 第19页 |
| 2.1.2 拉曼散射的电磁理论解释 | 第19-20页 |
| 2.1.3 拉曼散射的量子理论解释 | 第20-21页 |
| 2.1.4 拉曼光谱探测方法 | 第21页 |
| 2.2 CCD探测器的特性分析 | 第21-25页 |
| 2.2.1 S10141-1107S探测器特点 | 第21-24页 |
| 2.2.2 CCD探测器的时序 | 第24-25页 |
| 2.3 拉曼光谱采集方案设计 | 第25-27页 |
| 2.3.1 主控平台 | 第26页 |
| 2.3.2 通讯接口 | 第26页 |
| 2.3.3 上位机光谱信号采集软件 | 第26-27页 |
| 2.4 本章小结 | 第27-29页 |
| 3 拉曼光谱采集系统控制逻辑设计 | 第29-43页 |
| 3.1 控制逻辑总体方案 | 第29页 |
| 3.2 数字相关过采样算法原理 | 第29-33页 |
| 3.2.1 CCD复位噪声产生机理 | 第29-31页 |
| 3.2.2 数字相关过采样原理 | 第31-33页 |
| 3.3 CCD驱动器控制模块 | 第33-34页 |
| 3.4 完整帧捕捉模块 | 第34-36页 |
| 3.5 信号模数转换控制逻辑 | 第36-38页 |
| 3.6 光谱信号处理单元 | 第38-39页 |
| 3.7 USB通信控制逻辑 | 第39-41页 |
| 3.7.1 USB数据传输流程 | 第39页 |
| 3.7.2 EZ-USB FX2LP的数据传输时序 | 第39-41页 |
| 3.8 本章小结 | 第41-43页 |
| 4 光谱采集软件设计及数据处理 | 第43-51页 |
| 4.1 USB固件程序设计 | 第43-45页 |
| 4.2 上位机采集软件设计 | 第45-47页 |
| 4.2.1 握手程序 | 第45页 |
| 4.2.2 参数设置的命令传输 | 第45-46页 |
| 4.2.3 数据接收、存储以及光谱图绘制 | 第46-47页 |
| 4.3 拉曼光谱去噪方法 | 第47-50页 |
| 4.3.1 多帧平均 | 第47-49页 |
| 4.3.2 滑动窗口平均 | 第49页 |
| 4.3.3 高斯滤波 | 第49-50页 |
| 4.4 本章小结 | 第50-51页 |
| 5 系统测试与实验分析 | 第51-71页 |
| 5.1 控制逻辑测试 | 第51-56页 |
| 5.1.1 CCD驱动器控制模块测试 | 第51-53页 |
| 5.1.2 完整帧捕捉模块测试 | 第53-54页 |
| 5.1.3 模数转换控制逻辑测试 | 第54-55页 |
| 5.1.4 光谱信号处理模块测试 | 第55页 |
| 5.1.5 USB通信控制逻辑测试 | 第55-56页 |
| 5.2 光谱采集软件测试 | 第56-57页 |
| 5.2.1 握手测试 | 第56-57页 |
| 5.2.2 数据传输、存储和显示测试 | 第57页 |
| 5.3 光谱测试 | 第57-68页 |
| 5.3.1 相关双采样和数字相关过采样的对比测试 | 第57-60页 |
| 5.3.2 光谱降噪处理实验与分析 | 第60-68页 |
| 5.4 样品测试 | 第68-70页 |
| 5.5 本章小结 | 第70-71页 |
| 6 总结与展望 | 第71-73页 |
| 6.1 工作总结 | 第71-72页 |
| 6.2 工作展望 | 第72-73页 |
| 致谢 | 第73-75页 |
| 参考文献 | 第75-79页 |
| 附录 | 第79页 |
| A. 作者在攻读硕士学位期间发表论文 | 第79页 |
| B. 作者在攻读硕士学位期间申请专利 | 第79页 |
| C. 作者在攻读硕士学位期间申请的软件著作权 | 第79页 |