[发明专利]动态散射光信号模拟方法及系统

权利要求书

1.一种动态散射光信号模拟方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤S1、构造q，θ为所要模拟的光路中散射光信号的散射角，取值θ为π/2，θ/2即π/4；通过“Pi Divided by 2”控件和“Divide”控件构造出π/4，然后通过sin函数构造然后通过“Compound Arithmetic”控件构造再通过“Divide”控件除以光在真空中的波长λ₀构造出即构造出q；

步骤S2、通过“Power of x”控件，由q构造q²，其中x取值为2；

步骤S3、通过“Compound Arithmetic”控件，将2、q²、T、k_B相乘，构造2q²Tk_B；

步骤S4、将2q²Tk_B除以3πrη得到2Dq²；通过“Compound Arithmetic”控件、“Divide”控件构造2Dq²；

步骤S5、构造S(ω)，包括：(1)构造ω，由内层FOR循环的迭代次数i减去采样点数1000，再乘上0.001π，得到每次循环对应的频率分量ω然后通过“Power of x(x取值为2)”控件由ω构造ω²；(2)将2Dq²引入FOR循环内部，通过“connect wire”实现；(3)通过“Divide”控件、“Add”控件构造出

步骤S6、构造b_i，构造b_i的关键点是构造y_i，y_i是满足二自由度的x²分布，即f(y)＝(1/2)exp(-y/2)；通过“Random number”控件和“Natural logarithm”控件构造y_i，进而构造b_i；

步骤S7、构造I(t)，I(t)的构造步骤包括：(1)构造θ_i，θ_i满足[0，2π]上的均匀随机分布；由“Random number”控件乘以2π得到；

(2)构造ω_t，方法是由步骤S5构造出的ω乘以内层FOR循环的迭代次数i；

(3)将步骤S6构造出的b_i与cos(ω_t+θ_i)相乘，得到每个点的频率分量，再由外层FOR循环计算采样点数，得到模拟动态光信号I(t)。

2.根据权利要求1所述的动态散射光信号模拟方法，其特征在于：

所述方法采用基于图形化编程的LabVIWE开发环境，借助LabVIWE提供的丰富控件，完成动态光信号的模拟。

3.根据权利要求2所述的动态散射光信号模拟方法，其特征在于：

LabVIWE所具有的自相关和曲线拟合节点，特别适合对动态光信号进行分析计算时使用，颗粒的粒度通过散射光信号自相关函数的相关时间求得。

4.根据权利要求1所述的动态散射光信号模拟方法，其特征在于：

所述方法采样两层FOR循环，内层循环采集各个频率分量对模拟动态光信号的贡献，外层循环计算采样点数；在外层循环输出端输出以信号各个采样点为元素的数组，进行后续信号处理。

5.一种动态散射光信号模拟系统，其特征在于，所述系统包括：移位寄存器控件、正弦函数计算控件、四变量相乘复合运算控件、求取变量幂的控件、自然对数控件、余弦函数计算控件、随机数生成控件、波形图表控件，以及自相关运算控件；

所述移位寄存器是成对出现的，分布在内层FOR循环的左右两端；右边的移位寄存器存储本次循环得到的数值，并在下一次循环开始时把它传送到左边的移位寄存器；所述正弦函数计算控件用来构造散射光波矢量q；所述四变量复合运算控件用来进行乘法运算；所述变量幂控件完成求散射光波矢量q平方的运算；所述自然对数控件用来构造满足二自由度的x²分布；所述余弦函数控件用来构造b_i；所述随机生成控件产生随机数，并与2π相乘，再除以内层FOR循环次数，来构成ω_it，ω_it为随机信号的一个频率分量；波形图表控件，用来在前面板显示生成的模拟随机信号。