Applications of wavelets in the photoacoustic detection of trace gases with noisy signals

Abstract

En este trabajo se muestra que la utilizacion de ´ filtros basados en la transformada wavelet discreta (DWT) mejora la sensibilidad de sistemas fotoacusticos para medici ´ on´ de gases traza bajo condiciones de relacion señal a ruido ˜ (SNR) desfavorables. Para lograr este objetivo se diseño un filtro basado en la DWT de Meyer y se lo probo con señales simuladas y medidas. Para las mediciones se implemento un ´ sistema para la deteccion de trazas de hexafluoruro de azufre en nitrogeno usando un laser pulsado de CO ´ 2. A partir de los resultados se obtuvo que el uso de DWT tuvo un muy buen desempeno para señales generadas con bajas energ ˜ ´ıas laser ´ (< 100 µJ) corrompidas con ruido impulsivo electromagnetico.

This paper shows that the use of filters based on the discrete wavelet transform (DWT) improves the sensitivity of photoacoustic systems for measurement of trace gases under conditions of unfavorable signal-to-noise ratio (SNR). To achieve this goal, a filter based on Meyer’s DWT was designed and tested with simulated and measured signals. For the measurements, a system for the detection of traces of sulfur hexafluoride in nitrogen using a pulsed CO2 laser was implemented. From the results it was obtained that the use of DWT had a very good performance for signals generated with low laser energies (< 100 µJ) corrupted with impulsive electromagnetic noise.