为了研究被测目标在氧气A带的自发射光谱与透射率的关系, 根据透射率的计算方法, 提出了采用偏最小二乘回归法对氧气A带的光谱进行基线拟合, 搭建了实验系统, 验证了该方法拟合基线的准确度。首先, 以黑体辐射理论为依据, 给出氧气A带平均透射率计算方法, 以实际被测目标光谱为研究对象, 以带外数据为依据, 利用偏最小二乘法拟合被测目标在氧气A带的基线。为提高拟合精度, 剔除了测量奇异点, 并利用基线拟合不确定度来评价偏最小二乘回归法拟合基线的准确度。为了验证该方法的准确性, 以卤素灯为光源, 在0～130 m范围内, 获得不同距离处的光谱曲线, 以及相同距离不同分辨率下的光谱曲线, 将各种曲线分别进行基线拟合, 分析各自的标准偏差。结果表明, 同一距离处不同分辨率下的平均标准偏差为0.23%, 随着分辨率的降低, 基线拟合不确定度变小, 信噪比增大; 基线拟合不确定度还与测试设备的分辨率有关, 分辨率越高, 带外信息基线拟合不确定度越大, 反之, 带外基线拟合不确定度越小。

为了实现红外光谱被动测距技术的准确测距以及透过率的精确计算, 采用插值法进行了基线拟合算法研究。以氧气A带为例, 利用逐线积分计算出A吸收带两边的带外数据, 采用多种插值拟合方法来拟合, 进行了详细的理论分析和仿真验证。通过几种拟合结果的对比, 多项式插值拟合取得了比较好的结果, 拟合精度最高。结果表明, 多项式插值拟合基线算法为建立透过率和距离等条件的数据库提供了方法, 为被动测距的实时测量提供了坚实的基础。

可调谐半导体激光吸收光谱具有高分辨、 高灵敏度和快速测量等特点, 已经在环境检测、 工业过程检测等方面得到广泛应用。 在直接吸收光谱技术中, 吸光度曲线以及积分吸光度的确定对于气体浓度反演、 线强校正等都有重要的作用。 对激光直接吸收光谱中吸光度和吸光度积分反演算法进行了研究, 采用分段多项式基线拟合方法来消除激光器光强波动的影响, 得到吸光度, 再用非线性拟合Levenberg-Marquardt算法进行线形拟合来获取积分吸光度。 通过水气吸收谱线的检测对算法进行了验证