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一氧化碳气体检测仪的算法设计

作者:时间:2011-03-31来源:网络收藏

2.2 二维拉格朗日插值
首先说明二维拉格朗日插值的原理,假定在平面xOy的一个长方形网格的节点上,给定f(x,y)的函数值,即定义在节点的值为fi,j=f(xi,yj)。一个双插值由两步组成,每一步都利用一个一维插值。
第一步,做y方向的插值,求出E和F点的插值:
2.JPG
3.JPG
第二步,在fE和fF之间做线性插值:
4.JPG
其中二维区域的双线性区域如图1所示。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/195022.htm

5.JPG


把这两步写成一个公式,可得:
4.JPG
以上部分是通过二维线性插值的方法来实现对数据的处理的,这种方法对于数据处理来说仍有不足的地方,根据上述相同的数据处理思想,可以利用二维拉格朗日插值算法来实现其相同的功能,使数据处理效果更佳。

3 拉格朗日插值
3.1 拉格朗日插值算法实现的方法
本算法用拉格朗日插值公式对二维不等距观测数据进行成组插值,实现对吸收系数的计算。可以选择不同的节点数n来实现插值。有观测数列(x1,y1),(x2,y2),…,(xn,yn),并且x1x2…xn。当观测样点数m较大时,如用全区间拉格朗日插值,计算量将很大,也无必要。为此,选定节点数n,这里nm,在全区间内进行移动插值。此时,对于计算给定点x的函数值y(x)的拉格朗日插值公式为:
7.JPG
式中:j是移动插值时所取n个插值节点中最大的那个序号数,做如下取值:
8.JPG
m是观测数列的样点数。
通过二维拉格朗日插值算法的处理,就能够较为精确地求出吸收系数,从而根据比尔-朗伯特(Beer Lambert)定律I=Ioexp[-a(v)CL]反推出被测一碳气体的浓度9.JPG,其中a(v)为吸收系数;I(t),Io可通过激光探测器测量得到;L为吸收路径长度,由设计者自行设定。



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