[发明专利]一种用于腔衰荡的拟合单指数衰减加权线性最小二乘方法

摘要

一种用于腔衰荡的拟合单指数衰减加权线性最小二乘方法，首先确定目标系统中对单指数衰减信号有影响的物理因素，比如系统噪声和系统响应时间(也称上升时间)等，统称为影响因素。在对单指数衰减信号取对数进行线性化的过程中，计算影响因素带来的偏差，以偏差为阈值条件截取有效信号数据点。利用有效信号数据点进行加权线性最小二乘运算得到单指数衰减函数的相关参数。本方法综合考虑了系统影响因素，在缩短了算法耗时的基础上提升了拟合精度，适用于腔衰荡技术中的衰荡时间常数提取和荧光寿命分析等技术领域。

主权项

一种用于腔衰荡的拟合单指数衰减加权线性最小二乘方法，其特征在于实现步骤如下：步骤(1)、确定目标系统中对单指数衰减信号有影响的因素，统一记为Fsystem，Fsystem中包含系统噪声noise，计算噪声均值Nmean；预采集单指数衰减信号，确定时间常数参考值t0；确定信号数据点截取阈值thresh；步骤(2)、采集腔衰荡系统的单指数衰减信号，确定信号幅值A的参考值A0；步骤(3)、根据单指数衰减信号的幅值参考值A0、时间常数参考值t0，构建单指数衰减信号模型；计算在对该信号模型取对数进行线性化的过程中，影响因素Fsystem对信号中各个数据点带来的偏差Ei，i为信号数据点个数；步骤(4)、计算信号模型中满足∣Ei∣≤thresh的信号数据点区间或单独数据点，截取原始信号中这些信号数据点区间或单独数据点的信号数据作为有效数据点；步骤(5)、确定有效信号数据点在执行加权线性最小二乘方法过程中的权重，按照加权线性最小二乘方法进行拟合，并提取腔衰荡系统中的衰荡时间常数；所述构建单指数衰减信号模型的具体过程为：将信号模型表示为S，S=A0·exp(-tt0)+Fsystem-devia]]>其中，t为时间，devia为一个常数偏置量。