一种消除Hadamard离子迁移谱基线漂移失真方法与流程

本发明涉及一种消除hadamard离子迁移谱基线漂移失真方法。

背景技术：

hadamard(哈达玛)离子迁移谱，是最近发展起来的一种新兴的多路复用脉冲分离技术之一。传统离子迁移谱由于信号利用率低，信噪比差，为此，引入哈达玛多路复用技术，有效提高了传统离子迁移谱的离子利用率，提高了离子迁移谱仪的检测信噪比。然而，利用哈达玛多路复用方法得到的哈达玛离子迁移谱，虽然能有效提高离子迁移谱的检测信噪比，但在解复用谱(逆变换谱)中存在失真现象，失真现象包括假峰和基线漂移失真。对于假峰，研究者已进行了大量的分析和讨论，然而对于基线漂移失真却常常被忽视。事实上，基线漂移失真在其它的哈达玛脉冲分离技术中也有表现，如哈达玛毛细管电泳技术中，也就是说，对于哈达玛多路复用技术，尤其是哈达玛离子迁移谱技术，基线漂移现象并不是偶然现象。

基线漂移失真对于哈达玛离子迁移谱的稳定性提出了挑战，遗憾的是，对于基线漂移失真，研究者并未进行详细讨论，相关的发明专利也没有提及。为了有效消除基线漂移失真，进一步提升哈达玛离子迁移谱的综合检测性能，改善哈达玛离子迁移谱的可应用范畴，特提出本次发明研究。

技术实现要素：

本发明技术解决问题：针对传统哈达玛离子迁移谱中存在基线漂移等失真现象，引入了自动判别模块，和校正模块，利用判别模块对哈达玛多路复用基线进行判别得出当前离子迁移谱的基线情况，得出校正和不校正判别结果，逆哈达玛变换模块根据判别结果对解多路复用离子迁移谱数据进行基线校正处理，最后得到与信号平均法离子迁移谱基线一致的哈达玛离子迁移谱。该发明能够在不改变现有哈达玛离子迁移谱基础上，只需简单引入基线判别模块和基线校正模块，就可以保障不同情况下，得到的哈达玛离子迁移谱都会与信号平均法离子迁移谱的基线保持一致，保证了哈达玛离子迁移谱仪的稳定性和准确性。

本发明技术解决方案：一种消除hadamard离子迁移谱基线漂移失真方法，它包括离子门，hadamard多路复用离子门控模块，迁移区，离子探测区，多路复用数据采集模块，基线判别模块，逆hadamard变换模块，校正模块，所述hadamard多路复用门控模块与离子门相连，所述多路复用采集模块与所述离子探测区相连，所述基线判别模块与多路复用数据采集模块相连，所述逆hadamard变换模块与所述多路复用数据采集模块相连，所述校正模块与所述逆hadamard变换模块相连。

在本发明的一个实施例中，所述hadamard多路复用门控模块会周期性向离子门输送门控开关序列，开关序列为255位伪随机序列；所述逆hadamard变换模块周期性采集多路复用数据，所述逆变换矩阵为255位伪随机序列形成的hadamard矩阵进行逆变换而来。

在本发明的一个实施例中，所述基线判别模块与所述多路复用数据采集模块相连，定时读取多路叠加谱基线数值，由此得出判据；

在本发明的一个实施例中，所述校正模块分别与基线判别模块和逆hadamard变换模块相连，根据基线判别模块处理结果对解hadamard多路复用数据进行校正处理。

本发明与现有技术相比的优点在于：本发明一种消除hadamard离子迁移谱基线漂移失真方法，针对传统hadamard离子迁移谱存在基线漂移失真问题，利用引入的基线判别模块和校正模块，在未改变现有哈达玛离子迁移谱硬件结构的基础上，有效解决了基线漂移失真问题，保障了hadamard离子迁移谱的稳定性和准确性，为其它类似hadamard分离技术提供了借鉴。

附图说明

图1为本发明一种消除hadamard离子迁移谱基线漂移失真方法。

图2为hadamard离子迁移谱与信号平均法离子迁移谱模拟结果对比。

图3为校正前的信号平均法与hadamard离子迁移谱实验结果对比。

图4为校正后的信号平均法与hadamard离子迁移谱实验结果对比

其中，1-离子门1，2-hadamard多路复用门控模块，3-迁移区，4-离子探测区，5-多路复用数据采集模块，6-基线判别模块，7-逆hadamard变换模块，8-校正模块。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细阐述。

如图1所示，一种消除hadamard离子迁移谱基线漂移失真方法原理图，首先，所述离子门1受控于hadamard多路复用门控模块2，在所述门控模块的控制下实现快速的开关，反应离子或产物离子在所述迁移区3的均匀电场作用下，飞行到达离子探测区4，经多路复用数据采集模块5处理后，得到hadamard多路复用叠加谱数据；所述基线判别模块6定时对hadamard多路复用叠加谱数据进行0值判别，得到是否校正判据；所述逆hadamard变换模块对hadamard多路复用叠加谱数据进行逆变换处理，得到解复用谱数据；校正模块8根据判别结果作出是否校正处理，得到最终的hadamard离子迁移谱。

如图2所示为模拟的信号平均法离子迁移谱和hadamard离子迁移谱结果对比，可见采用模拟方法，二者的基线均值基本相等。如图2-a所示，采用模拟方法，当信号平均法基线非0时，则得到的多路复用叠加谱数据则会远离0值，经过逆hadamard变换处理后，得到的图2-bhadamard离子迁移谱的基线则会保持与信号平均法一致。

如图3所示为实验方法得到的信号平均法与为采用校正方法得到的hadamard离子迁移谱。如图3-a所示，信号平均法的基线为-215，如图3-b所示，未引入校正方法时得到的hadamard离子迁移谱的基线约为-7，可见，未进入校正模块，得到的信号平均法离子迁移谱与hadamard离子迁移谱基线存在较大偏差，出现了基线漂移现象。

如图4所示为进入校正模块后得到的信号平均法离子迁移谱与hadamard离子迁移谱对比。可见引入校正模块后，hadamard离子迁移谱的基线漂移现象消失了，得到的hadamard离子迁移谱如图4-b所示与信号平均法离子迁移谱如图4-a所示的基线基本一致。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种消除Hadamard离子迁移谱基线漂移失真方法，该发明针对传统Hadamard离子迁移谱存在基线漂移现象问题，提出一种校正方法，该方法首先利用判别模块对生成的Hadamard叠加谱数据进行判定，得出是否需校正的判定结果，根据判定结果对逆变换谱进行校正处理。该方法保证得到的Hadamard离子迁移谱与信号平均法得到的迁移谱基线均值一致，不会存在较大偏差，消除基线漂移失真现象，保障了Hadamard脉冲分离技术的准确性和稳定性，提高了Hadamard离子迁移谱的综合检测性能。

技术研发人员：洪炎;苏静明;姚善化;胡业林
受保护的技术使用者：安徽理工大学
技术研发日：2017.09.14
技术公布日：2017.12.15