基于粒子群算法的重叠拉曼谱峰解析-论文.pdf

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1、第38卷第4期南京理工大学学报V01．38No．42014年8月JournalofNanjingUniversityofScienceandTechnologyAug．2014基于粒子群算法的重叠拉曼谱峰解析张利，陆金桂，曹玲燕，於拯威，程明霄(南京工业大学1．机械与动力工程学院；2．自动化与电气工程学院，江苏南京210009)摘要：在拉曼光谱技术的应用推广中，检测样品拉曼谱峰的重叠是不可避免的。为了快速解析并定量分析重叠拉曼谱峰信号，该文将粒子群算法分别应用于三组分拉曼谱解析三组分(甲苯，邻二甲苯和间二甲苯)、解析四组分(甲苯，邻二甲苯，间二

2、甲苯和和乙基苯)和解析两组分(邻二甲苯和间二甲苯)芳香烃混合物。实验结果表明：此方法具有较好的分析精度，对于实验中的多组分芳香烃的定量分析，其误差均小于1％，准确率最高可达99．5％，并且占用机时较少，符合在线测量要求。分析结果表明，粒子群算法不但适用于将多种重叠拉曼谱峰进行相互分离，而且可以快速完成各个成分的定量分析，是在线拉曼分析中解析重叠拉曼光谱信号的有效方法之一。关键词：拉曼信号；拉曼光谱；谱峰重叠；粒子群算法；多组分；芳烃异构体；在线测量；定量解析中图分类号：TE622．1文章编号：1005—9830(2014)04—0501-05R

3、esolutionandanalysisofoverlappingRamansignalsbasedonparticleswarmoptimizationalgorithmZhangLi，LuJingui，CaoLingyan，YuZhengwei，ChengMingxiao(1．SchoolofMechanicalandPowerEngineering；2．SchoolofAutomationandElectricalEngineering，NanjingUniversityofTechnology，Nanjing210009，China)A

4、bstract：Inthe印plicationoftheRamanspectroscopytechnology，thestatusofthespectrumpeaksoverlappingisinevitable．InordertoresolveandanalyzetheoverlappingRamansignalsspeedilyandquantificati0nal1y，theparticleswarmoptimization(PSO)algorithmisappliedtoRamansignalanalysis．Inthispaper，t

5、hethreeingredientsRamansignalsresolvedaromaticsisomerswhichcomprisethreeingredients(methylbenzene，1，2-dimethylbenzene，1，3一dimethy1benzene)，fouringredients(methylbenzene，1，2一dimethylbenzene，1，3一dimethylbenzene，ethylbenzene)andtwo收稿日期：2013—04—09修回日期：2014—05—21基金项目：国家”863”计划资助项

6、目(2009AA04Z161)；国家自然科学基金(61203072)作者简介：张利(1975一)，女，博士生，主要研究方向：自动控制及优化算法的分析，E—mail：zhanglinj@sohu．com；通讯作者：陆金桂，(1966一)，男，博士，教授，博士生导师，主要研究方向：智能优化和智能CAD，E—mail：lujg@njut．edu．cn。引文格式：张利，陆金桂，曹玲燕，等．基于粒子群算法的重叠拉曼谱峰解析[J]．南京理工大学学报，2014，38(4)：501—505．投稿网址：http：／／zrxuebao．njust．edu．cn50

7、2南京理工大学学报第38卷第4期ingredients(methylbenzene，1，3-dimethylbenzene)respectively．Theexperimentalresultsshowthattheanalysisprecisionisuptomanymethodsandtheerrorsarelessthan1％．evento0．5％．Thecomputingtimeislessthanthemethodsintheliteratures．TheresultsshowthatthePSOcanseparatetheoverl

8、appingRamanspectrumpeakofallkindsofingredients，andcananalyzequicklyeachingr