CN113983994A - 样品材料参数确定方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种样品材料参数确定方法及装置，其中方法包括：获取长度相等的样品时域波形和参考时域波形；生成与样品时域波形对应的第一汉宁窗，以及生成与参考时域波形对应的第二汉宁窗；第一汉宁窗的窗口函数长度与样品时域波形的长度相等；第二汉宁窗的窗口函数长度与参考时域波形的长度相等；利用第一汉宁窗对样品时域波形进行处理，得到处理后的样品有效时域波形；利用第二汉宁窗对参考时域波形进行处理，得到处理后的参考有效时域波形；根据样品有效时域波形和参考有效时域波形，确定样品材料参数。本方案，使用汉宁窗进行处理，可以使得频谱泄露较少，从而能够提高对较薄厚度的样品太赫兹材料参数反演的准确性。

Description

样品材料参数确定方法及装置
技术领域
本发明实施例涉及材料测试技术领域，特别涉及一种样品材料参数确定方法及装置。
背景技术
太赫兹时域光谱技术(Terahertz time domain spectroscopy,THz-TDS)是近年来发展起来的新的光谱技术，许多大分子物质的转动、振动能级都落在了太赫兹频段，太赫兹时域光谱系统可用于各种大分子物质的鉴定。利用太赫兹时域光谱系统通过透射、反射测量，可以获得样品材料的透射率、反射率等参数，从而可间接计算出样品材料的折射率、消光系数、复介电参数等材料参数的信息。
一般情况下，利用太赫兹时域光谱技术获得样品材料参数时，需要探测太赫兹波穿透样品后的时域波形。由于样品具有一定厚度，太赫兹脉冲在样品前后表面间会进行二次反射，因此，时域波形中的主脉冲峰之后存在二次反射后的干扰回波。在利用时域波形进行材料参数确定时，需要将该干扰回波去除。现有技术中，利用矩形窗对时域波形进行截取，以得到去除干扰回波后的有效时域波形，利用该有效时域波形反演该样品的材料参数。
然而，当样品较厚时，干扰回波与主脉冲峰之间距离较远，利用矩形窗在截取有效时域波形时能够将主脉冲峰与干扰回波进行分开，频谱泄露会较少。但是对于较薄厚度的样品，干扰回波与主脉冲峰之间距离较近，在利用矩形窗截取有效时域波形时，无法很好的将干扰回波与主脉冲峰分开，因此截取的有效时域波形中频谱泄露较大，从而对利用该有效时域波形反演的样品材料参数的准确度造成影响。
发明内容
本发明实施例提供了一种样品材料参数确定方法及装置，能够提高较薄厚度的样品材料参数的反演准确性。
第一方面，本发明实施例提供了一种样品材料参数确定方法，包括：
获取长度相等的样品时域波形和参考时域波形；
生成与所述样品时域波形对应的第一汉宁窗，以及生成与所述参考时域波形对应的第二汉宁窗；所述第一汉宁窗的窗口函数长度与所述样品时域波形的长度相等；所述第二汉宁窗的窗口函数长度与所述参考时域波形的长度相等；
利用所述第一汉宁窗对所述样品时域波形进行处理，得到处理后的样品有效时域波形；利用所述第二汉宁窗对所述参考时域波形进行处理，得到处理后的参考有效时域波形；
根据所述样品有效时域波形和所述参考有效时域波形，确定样品材料参数。
优选地，所述生成与所述样品时域波形对应的第一汉宁窗，包括：
确定所述样品时域波形中主脉冲峰与干扰回波的目标距离；
根据所述目标距离与设定距离阈值的关系，确定所述第一汉宁窗的尾部边缘位置与所述干扰回波的位置关系；
根据所述位置关系配置所述第一汉宁窗中的参数，生成极大值所对应的时域位置与所述样品时域波形的极大值所对应的时域位置相同的所述第一汉宁窗。
优选地，所述根据所述目标距离与设定距离阈值的关系，确定所述第一汉宁窗的尾部边缘位置与所述干扰回波的位置关系，包括：
若所述目标距离大于所述设定距离阈值，则确定所述第一汉宁窗的尾部边缘位置位于所述干扰回波的首部位置之前；
若所述目标距离不大于所述设定距离阈值，则确定所述第一汉宁窗的尾部边缘位置位于所述干扰回波所处位置处。
优选地，所述生成极大值所对应的时域位置与所述样品时域波形的极大值所对应的时域位置相同的所述第一汉宁窗，包括：
根据所述位置关系配置所述第一汉宁窗中的参数，生成初始的第一汉宁窗；
判断该初始的第一汉宁窗的边缘位置与所述样品时域波形的边缘位置是否重合，若不重合，则对该初始的第一汉宁窗的边缘位置进行数值补充操作，使得数值补充操作后的第一汉宁窗的边缘位置与所述样品时域波形的边缘位置重合。
优选地，所述确定所述第一汉宁窗的尾部边缘位置位于所述干扰回波所处位置处，包括：确定所述第一汉宁窗的尾部边缘位置位于所述干扰回波的中心位置处。
优选地，所述生成与所述参考时域波形对应的第二汉宁窗，包括：
配置所述第二汉宁窗中的参数，生成极大值所对应的时域位置与所述参考时域波形的极大值所对应的时域位置相同的所述第二汉宁窗。
优选地，
所述利用所述第一汉宁窗对所述样品时域波形进行处理，得到处理后的样品有效时域波形，包括：将所述第一汉宁窗与所述样品时域波形相乘，得到所述样品有效时域波形；
所述利用所述第二汉宁窗对所述参考时域波形进行处理，得到处理后的参考有效时域波形，包括：将所述第二汉宁窗与所述参考时域波形相乘，得到所述参考有效时域波形。
第二方面，本发明实施例还提供了一种样品材料参数确定装置，包括：
波形获取单元，用于获取长度相等的样品时域波形和参考时域波形；
汉宁窗生成单元，用于生成与所述样品时域波形对应的第一汉宁窗，以及生成与所述参考时域波形对应的第二汉宁窗；所述第一汉宁窗的窗口函数长度与所述样品时域波形的长度相等；所述第二汉宁窗的窗口函数长度与所述参考时域波形的长度相等；
波形处理单元，用于利用所述第一汉宁窗对所述样品时域波形进行处理，得到处理后的样品有效时域波形；利用所述第二汉宁窗对所述参考时域波形进行处理，得到处理后的参考有效时域波形；
材料参数确定单元，用于根据所述样品有效时域波形和所述参考有效时域波形，确定样品材料参数。
第三方面，本发明实施例还提供了一种计算设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现本说明书任一实施例所述的方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机中执行时，令计算机执行本说明书任一实施例所述的方法。
本发明实施例提供了一种样品材料参数确定方法及装置，由于汉宁窗所对应波形的边缘位置是连续且趋于平坦的，利用汉宁窗对样品时域波形进行处理，得到的样品有效时域波形其边缘位置也是连续且趋于平坦的，因此对于较薄样品的样品时域波形中主脉冲峰与干扰回波距离较近时，利用汉宁窗对样品时域波形进行处理后，得到的样品有效时域波形经经傅里叶变换后也不会出现较大信号跳变，频谱泄露较少，从而可以提高频谱幅值精度，且同样采用汉宁窗对参考时域波形进行处理，如此能够利用样品有效时域波形和参考有效时域波形得到样品材料参数。可见，本方案使用汉宁窗进行处理，可以使得频谱泄露较少，从而能够提高对较薄厚度的样品材料参数的反演准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例提供的一种样品的时域波形示意图；
图2是本发明一实施例提供的一种对不同厚度的相同样品进行测量得到的折射率的示意图；
图3是本发明一实施例提供的一种样品材料参数确定方法流程图；
图4是本发明一实施例提供的样品时域波形和参考时域波形的示意图；
图5是本发明一实施例提供的汉宁窗的时域波形示意图；
图6是本发明一实施例提供的第一汉宁窗与样品时域波形的示意图；
图7是本发明一实施例提供的第二汉宁窗与参考时域波形的示意图；
图8是本发明一实施例提供的另一种对不同厚度的相同样品进行测量得到的折射率的示意图；
图9是本发明一实施例提供的一种计算设备的硬件架构图；
图10是本发明一实施例提供的一种样品材料参数确定装置结构图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如前所述，在利用样品测量得到的时域波形确定材料参数时，需要对时域波形进行频域分析。若时域波形中存在二次反射形成的干扰回波，那么在进行频域分析时会形成振荡的干扰峰，该干扰峰会对材料参数的确定带来影响。请参考图1，为时域波形示意图，其主脉冲峰与干扰回波的相对位置如图1所示。在太赫兹频段的测量过程中，当样品厚度较厚时，比如为1-3毫米，时域波形上干扰回波与主脉冲峰之间的距离较远，利用矩形窗截取干扰回波之前的时域波形可以得到有效时域波形，从而避免在频域分析时引入干扰峰。但是对于较薄厚度的样品，干扰回波与主脉冲峰之间距离较近，利用矩形窗截取干扰回波之前的时域波形，利用得到的有效时域波形进行材料参数确定时，相对于厚度较厚的相同样品，误差较大。
请参考图2，同样测量硅材料的样品，样品厚度分别为0.47mm和2mm，两个样品的材料参数(图2以材料参数为折射率为例进行的说明)本应该一致，但在都采用矩形窗截取有效时域波形的情况下，从数据处理结果上看，2mm厚样品比0.47mm厚样品的振荡更大，且呈现随频率增加振荡幅度越大的趋势。分析其原因在于，时域波形的主脉冲峰尾部的一段波形中依然包含一部分信息，若将时域波形从主脉冲峰后突然截断，利用截取后的时域波形进行傅里叶变换后，会引入较大的频谱泄露。因此对材料参数确定结果中引入了较大的噪声。
根据上述原因进行如下分析：因为傅里叶变换是数字信号处理时的主要数学工具之一，而傅里叶变换是研究整个时间域和频率域的关系。当运用计算机对时域波形进行处理时，不可能对无限长的波形进行测量和运算，而是取其有限的时间片段进行分析。做法是从时域波形中截取一个时间片段，然后用截取的时域波形时间片段进行周期性延拓处理，得到虚拟的无限长的波形，然后就可以对该周期性延拓处理后的时域波形进行傅里叶变换、相关分析等数学处理。通常整数周期截取的波形不会造成频谱泄漏，对于厚样品，截取使用的窗函数宽度可以较大，被截掉的尾部波形中的信息含量少，时域波形片段末位信号值接近于0，因此周期性延拓处理后不会出现较大的信号突变，经过傅里叶变换不会出现频谱泄漏。但对于薄样品，尾部波形离主脉冲峰较近，被截掉的微波波形中的信息含量多，因此抖动较大，周期性延拓处理后会出现较大突变，不再是连续的信号，因此引入频谱泄漏的情况相大。
基于上述分析，若在对时域波形进行截取时，使得截取得到的有效时域波形首尾趋近于平坦，如此周期性延拓处理后不会出现较大信号突变，那么经傅里叶变换后的频谱泄露就会减少。经过创造性劳动后发现，利用汉宁窗对时域波形进行截取得到的有效时域波形，可以有效减少频谱泄露。其中，汉宁窗的频谱时间上是由矩形窗经相互平移叠加二乘，汉宁窗的第一旁瓣幅值是主瓣的0.027％，这样旁瓣可以最大限度地互相抵消，从而达到加强主瓣的作用，使泄漏得到较为有效的抑制。采用汉宁窗可以是主瓣加宽，倍频程衰减为18dB/oct，相对于矩形窗，其频谱幅值精度大为提高，因此，本实施例中可以采用汉宁窗对时域波形进行处理。
下面描述以上构思的具体实现方式。
请参考图3，本发明实施例提供了一种样品材料参数确定方法，该方法包括：
步骤300，获取长度相等的样品时域波形和参考时域波形；
步骤302，生成与所述样品时域波形对应的第一汉宁窗，以及生成与所述参考时域波形对应的第二汉宁窗；所述第一汉宁窗的窗口函数长度与所述样品时域波形的长度相等；所述第二汉宁窗的窗口函数长度与所述参考时域波形的长度相等；
步骤304，利用所述第一汉宁窗对所述样品时域波形进行处理，得到处理后的样品有效时域波形；利用所述第二汉宁窗对所述参考时域波形进行处理，得到处理后的参考有效时域波形；
步骤306，根据所述样品有效时域波形和所述参考有效时域波形，确定样品材料参数。
本发明实施例中，由于汉宁窗所对应波形的边缘位置是连续且趋于平坦的，利用汉宁窗对样品时域波形进行处理，得到的样品有效时域波形其边缘位置也是连续且趋于平坦的，因此对于较薄样品的样品时域波形中主脉冲峰与干扰回波距离较近时，利用汉宁窗对样品时域波形进行处理后，得到的样品有效时域波形经经傅里叶变换后也不会出现较大信号跳变，频谱泄露较少，从而可以提高频谱幅值精度，且同样采用汉宁窗对参考时域波形进行处理，如此能够利用样品有效时域波形和参考有效时域波形得到样品材料参数。可见，本方案使用汉宁窗进行处理，可以使得频谱泄露较少，从而能够提高对较薄厚度的样品材料参数的反演准确性。
下面描述图3所示的各个步骤的执行方式。
首先针对步骤300，获取长度相等的样品时域波形和参考时域波形。
其中，样品时域波形是将太赫兹波穿透样品后探测得到的时域波形，参考时域波形是太赫兹波经发射机发射之后未经任何样品直接探测得到的时域波形。
在得到两个时域波形之后，截取长度相等的样品时域波形和参考时域波形。可以理解，截取得到的样品时域波形中至少包括主脉冲峰和干扰回波，截取得到的参考时域波形中至少包括主脉冲峰。
请参考图4，为截取的样品时域波形和参考时域波形。
然后针对步骤302，生成与所述样品时域波形对应的第一汉宁窗，以及生成与所述参考时域波形对应的第二汉宁窗；所述第一汉宁窗的窗口函数长度与所述样品时域波形的长度相等；所述第二汉宁窗的窗口函数长度与所述参考时域波形的长度相等。
汉宁窗的频谱时间上是由三个矩形窗经相互平移叠加二乘，汉宁窗的第一旁瓣幅值是主瓣的0.027％，如此旁瓣可以最大限度地相互抵消，从而达到加强主瓣的作用。其中，汉宁窗的时域表达式为：
yi＝0.5xi[1-cos(w)]
w＝2πi/n
其中，yi为幅值，xi为时间，i＝1,2,…,n-1，n是输入信号X中元素的个数，w是角度参数。
汉宁窗的时域波形、频域波形请参考图5，可见汉宁窗的时域波形为抛物线的形状。图5中汉宁窗的时域波形的边缘位置(首部边缘位置、尾部边缘位置)的幅值均等于0。
本发明实施例中，需要针对样品时域波形与参考时域波形分别生成对应的汉宁窗，下面对样品时域波形、参考时域波形生成对应汉宁窗的过程分别进行说明。
一、针对样品时域波形生成对应的第一汉宁窗。
在本发明一个实施例中，在本步骤302中生成与样品时域波形对应的第一汉宁窗，可以包括如下步骤S1-S3：
S1：确定样品时域波形中主脉冲峰与干扰回波的目标距离。
其中，该目标距离可以是主脉冲峰首部边缘位置与干扰回波首部边缘位置之间的距离，也可以是主脉冲峰尾部边缘位置与干扰回波尾部边缘位置之间的距离，还可以是主脉冲峰峰值与干扰回波峰值之间的距离。
S2：根据目标距离与设定距离阈值的关系，确定第一汉宁窗的尾部边缘位置与干扰回波的位置关系。
其中，设定距离阈值是将干扰回波截去之后不会对主脉冲峰造成频谱泄露的距离。
本发明实施例中，目标距离与设定距离阈值的关系至少可以包括如下两种关系：
关系一：目标距离大于设定距离阈值。
关系二：目标距离不大于设定距离阈值。
当为上述关系一时，表明干扰回波与主脉冲峰之间的距离较大，此时窗函数使用矩形窗或者汉宁窗均可，当使用汉宁窗时，生成的第一汉宁窗的尾部边缘位置可以位于干扰回波的首部位置之前。
当为上述关系二时，表明干扰回波与主脉冲峰之间的距离较小，窗函数使用矩形窗截去干扰回波会造成较大的频谱泄露，因此窗函数使用汉宁窗，生成的第一汉宁窗的尾部边缘位置位于干扰回波所处位置处。由于干扰回波所处位置处存在一部分主脉冲峰的信息，如果将第一汉宁窗的尾部便于位置位于干扰回波之前，那么会将该存在的信息截除，从而造成较大的频谱泄露。若第一汉宁窗的尾部边缘位置位于干扰回波所处位置，那么可以减少一部分的频谱泄露。
优选地，当为上述关系二时，确定第一汉宁窗的尾部边缘位置位于干扰回波的中心位置处。其中，该中心位置可以是干扰回波的首部边缘位置与干扰回波的尾部边缘位置的中间位置，也可以是干扰回波中幅值为0(除干扰回波的首部边缘位置和干扰回波的尾部边缘位置)的位置处。
需要说明的是，第一汉宁窗的尾部边缘位置也可以位于干扰回波的尾部边缘位置之后，以降低频谱泄露，只是会增加干扰回波对主脉冲峰的影响。
S3：根据位置关系配置第一汉宁窗中的参数，生成极大值所对应的时域位置与样品时域波形的极大值所对应的时域位置相同的第一汉宁窗。
在本发明一个实施例中，本步骤S3至少可以使用如下一种方式实现：根据所述位置关系配置所述第一汉宁窗中的参数，生成初始的第一汉宁窗；判断该初始的第一汉宁窗的边缘位置与所述样品时域波形的边缘位置是否重合，若不重合，则对该初始的第一汉宁窗的边缘位置进行数值补充操作，使得数值补充操作后的第一汉宁窗的边缘位置与所述样品时域波形的边缘位置重合。
其中，初始的第一汉宁窗的边缘位置包括首部边缘位置和尾部边缘位置。在判断过程中，需要判断该初始的第一汉宁窗的首部边缘位置是否与样品时域波形的首部边缘位置重合，若不重合，则对该初始的第一汉宁窗的首部边缘位置进行数值补充操作，使得补充操作后的第一汉宁窗的首部边缘位置与样品时域波形的首部边缘位置重合；同理，需要判断该初始的第一汉宁窗的尾部边缘位置是否与样品时域波形的尾部边缘位置重合，若不重合，则对该初始的第一汉宁窗的尾部边缘位置进行数值补充操作，使得补充操作后的第一汉宁窗的尾部边缘位置与样品时域波形的尾部边缘位置重合。
在本发明一个实施例中，该数值补充操作是根据初始的第一汉宁窗的边缘位置处的幅值进行数值补充的。若第一汉宁窗的边缘位置的幅值为0，那么补充的数值(即幅值)均为0。若第一汉宁窗的边缘位置的幅值大于0，则补充的数值是从该边缘位置的幅值开始补充，且补充的幅值逐渐减小，其中补充的数值需要符合第一汉宁窗的窗函数。
请参考图6，为生成的第一汉宁窗与样品时域波形的示意图。
二、针对参考时域波形生成对应的第二汉宁窗。
在本发明一个实施例中，在本步骤302中生成与参考时域波形对应的第二汉宁窗，可以包括：配置第二汉宁窗中的参数，生成极大值所对应的时域位置与参考时域波形的极大值所对应的时域位置相同的第二汉宁窗。
具体地，在根据汉宁窗的窗函数，生成初始的第二汉宁窗，使得该第二汉宁窗的极大值所对应的时域位置与参考时域波形的极大值所对应的时域位置相同，若该初始的第二汉宁窗的边缘位置与参考时域波形的边缘位置不重合，则对不重合的第二汉宁窗的边缘位置(首部边缘位置和/或尾部边缘位置)进行数值补充操作。
需要说明的是，本步骤中生成第二汉宁窗时进行的数值补充操作与生成第一汉宁窗时进行的数值补充操作相同，在此不再赘述。
请参考图7，为生成的第二汉宁窗与参考时域波形的示意图。
接下来针对步骤304，利用所述第一汉宁窗对所述样品时域波形进行处理，得到处理后的样品有效时域波形；利用所述第二汉宁窗对所述参考时域波形进行处理，得到处理后的参考有效时域波形。
在本发明一个实施例中，本步骤304中利用所述第一汉宁窗对所述样品时域波形进行处理，得到处理后的样品有效时域波形，包括：将所述第一汉宁窗与所述样品时域波形相乘，得到所述样品有效时域波形。
在本发明一个实施例中，本步骤304中利用所述第二汉宁窗对所述参考时域波形进行处理，得到处理后的参考有效时域波形，包括：将所述第二汉宁窗与所述参考时域波形相乘，得到所述参考有效时域波形。
由于第一汉宁窗与样品时域波形的长度相等，第二汉宁窗与参考时域波形的长度相等，且样品时域波形的长度和参考时域波形的长度相等，因此，样品有效时域波形与参考有效时域波形的长度相等。
当为上述关系一时，由于第一汉宁窗的尾部边缘位置位于干扰回波之前，在将第一汉宁窗与样品时域波形相乘时，与干扰回波相乘的第一汉宁窗所对应的时域位置的幅值为0，因此，第一汉宁窗对样品时域波形相乘后，干扰回波对应的幅值为0，从而大大降低了干扰回波对主脉冲峰的影响。
当为上述关系二时，由于第一汉宁窗的尾部边缘位置位于干扰回波所处位置处，在将第一汉宁窗与样品时域波形相乘时，与干扰回波相乘的第一汉宁窗所对应的时域位置的幅值是从较小的幅值连续变化为0的，因此，第一汉宁窗与样品时域波形相乘后，干扰回波对应的幅值同样是从较小的幅值连续变化为0的。并且第一汉宁窗的极大值与主脉冲峰的极大值所对应的时域位置相同，因此第一汉宁窗与主脉冲峰相乘后，主脉冲峰的幅值是成倍增加的，因此，较小幅值的干扰回波对主脉冲峰的影响较小。
最后针对步骤306，根据样品有效时域波形和参考有效时域波形，确定样品材料参数。
本步骤中，将样品有效时域波形和参考有效时域波形分别进行傅里叶变换，得到各自对应的频谱数据，利用样品有效时域波形的频谱数据和参考有效时域波形的频谱数据进行材料参数的反演。其中，该材料参数可以包括折射率、消光系数、复介电参数等。
进行材料参数反演的方式可以使用现有技术中方案，本实施例对硅材料的样品进行测量，以样品厚度分别为0.47mm、2mm为例，对0.47mm的样品分别使用矩形窗、汉宁窗进行处理，对2mm的样品使用矩形窗进行处理，反演得到的材料参数(以材料参数为折射率为例进行说明)请参考图8。根据图8可知，使用矩形窗对样品厚度为0.47mm的样品进行处理得到的硅材料的折射率，相对于使用矩形窗对样品厚度为2mm的样品进行处理得到的硅材料的折射率，存在振荡；而使用汉宁窗对样品厚度为0.47mm的样品进行处理得到的硅材料的折射率，与使用矩形窗对样品厚度为2mm的样品进行处理得到的硅材料的折射率基本一致，表明使用汉宁窗可以有效减少频谱泄露，使得最终反演的材料参数更接近真实值。
如图9、图10所示，本发明实施例提供了一种样品材料参数确定装置。装置实施例可以通过软件实现，也可以通过硬件或者软硬件结合的方式实现。从硬件层面而言，如图9所示，为本发明实施例提供的一种样品材料参数确定装置所在计算设备的一种硬件架构图，除了图9所示的处理器、内存、网络接口、以及非易失性存储器之外，实施例中装置所在的计算设备通常还可以包括其他硬件，如负责处理报文的转发芯片等等。以软件实现为例，如图10所示，作为一个逻辑意义上的装置，是通过其所在计算设备的CPU将非易失性存储器中对应的计算机程序读取到内存中运行形成的。本实施例提供的一种样品材料参数确定装置，包括：
波形获取单元1001，用于获取长度相等的样品时域波形和参考时域波形；
汉宁窗生成单元1002，用于生成与所述样品时域波形对应的第一汉宁窗，以及生成与所述参考时域波形对应的第二汉宁窗；所述第一汉宁窗的窗口函数长度与所述样品时域波形的长度相等；所述第二汉宁窗的窗口函数长度与所述参考时域波形的长度相等；
波形处理单元1003，用于利用所述第一汉宁窗对所述样品时域波形进行处理，得到处理后的样品有效时域波形；利用所述第二汉宁窗对所述参考时域波形进行处理，得到处理后的参考有效时域波形；
材料参数确定单元1004，用于根据所述样品有效时域波形和所述参考有效时域波形，确定样品材料参数。
在本发明一个实施例中，所述汉宁窗生成单元1002，在生成与所述样品时域波形对应的第一汉宁窗时，具体用于：确定所述样品时域波形中主脉冲峰与干扰回波的目标距离；根据所述目标距离与设定距离阈值的关系，确定所述第一汉宁窗的尾部边缘位置与所述干扰回波的位置关系；根据所述位置关系配置所述第一汉宁窗中的参数，生成极大值所对应的时域位置与所述样品时域波形的极大值所对应的时域位置相同的所述第一汉宁窗。
在本发明一个实施例中，所述汉宁窗生成单元1002，在根据所述目标距离与设定距离阈值的关系确定所述第一汉宁窗的尾部边缘位置与所述干扰回波的位置关系时，具体用于：若所述目标距离大于所述设定距离阈值，则确定所述第一汉宁窗的尾部边缘位置位于所述干扰回波的首部位置之前；若所述目标距离不大于所述设定距离阈值，则确定所述第一汉宁窗的尾部边缘位置位于所述干扰回波所处位置处。
在本发明一个实施例中，所述汉宁窗生成单元1002，在生成极大值所对应的时域位置与所述样品时域波形的极大值所对应的时域位置相同的所述第一汉宁窗时，具体用于：根据所述位置关系配置所述第一汉宁窗中的参数，生成初始的第一汉宁窗；判断该初始的第一汉宁窗的边缘位置与所述样品时域波形的边缘位置是否重合，若不重合，则对该初始的第一汉宁窗的边缘位置进行数值补充操作，使得数值补充操作后的第一汉宁窗的边缘位置与所述样品时域波形的边缘位置重合。
在本发明一个实施例中，所述汉宁窗生成单元1002，在确定所述第一汉宁窗的尾部边缘位置位于所述干扰回波所处位置处时，具体用于：确定所述第一汉宁窗的尾部边缘位置位于所述干扰回波的中心位置处。
在本发明一个实施例中，所述汉宁窗生成单元1002，在生成与所述参考时域波形对应的第二汉宁窗时，具体用于：配置所述第二汉宁窗中的参数，生成极大值所对应的时域位置与所述参考时域波形的极大值所对应的时域位置相同的所述第二汉宁窗。
在本发明一个实施例中，所述波形处理单元1003，在利用所述第一汉宁窗对所述样品时域波形进行处理得到处理后的样品有效时域波形时，具体用于：将所述第一汉宁窗与所述样品时域波形相乘，得到所述样品有效时域波形；
在本发明一个实施例中，所述波形处理单元1003，在利用所述第二汉宁窗对所述参考时域波形进行处理，得到处理后的参考有效时域波形，具体用于：将所述第二汉宁窗与所述参考时域波形相乘，得到所述参考有效时域波形。
可以理解的是，本发明实施例示意的结构并不构成对一种样品材料参数确定装置的具体限定。在本发明的另一些实施例中，一种样品材料参数确定装置可以包括比图示更多或者更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件、软件或者软件和硬件的组合来实现。
上述装置内的各模块之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明方法实施例基于同一构思，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。
本发明实施例还提供了一种计算设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现本发明任一实施例中的一种样品材料参数确定方法。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时，使所述处理器执行本发明任一实施例中的一种样品材料参数确定方法。
具体地，可以提供配有存储介质的系统或者装置，在该存储介质上存储着实现上述实施例中任一实施例的功能的软件程序代码，且使该系统或者装置的计算机(或CPU或MPU)读出并执行存储在存储介质中的程序代码。
在这种情况下，从存储介质读取的程序代码本身可实现上述实施例中任何一项实施例的功能，因此程序代码和存储程序代码的存储介质构成了本发明的一部分。
用于提供程序代码的存储介质实施例包括软盘、硬盘、磁光盘、光盘(如CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW)、磁带、非易失性存储卡和ROM。可选择地，可以由通信网络从服务器计算机上下载程序代码。
此外，应该清楚的是，不仅可以通过执行计算机所读出的程序代码，而且可以通过基于程序代码的指令使计算机上操作的操作系统等来完成部分或者全部的实际操作，从而实现上述实施例中任意一项实施例的功能。
此外，可以理解的是，将由存储介质读出的程序代码写到插入计算机内的扩展板中所设置的存储器中或者写到与计算机相连接的扩展模块中设置的存储器中，随后基于程序代码的指令使安装在扩展板或者扩展模块上的CPU等来执行部分和全部实际操作，从而实现上述实施例中任一实施例的功能。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个…”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储在计算机可读取的存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质中。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种样品材料参数确定方法，其特征在于，包括：
获取长度相等的样品时域波形和参考时域波形；
生成与所述样品时域波形对应的第一汉宁窗，以及生成与所述参考时域波形对应的第二汉宁窗；所述第一汉宁窗的窗口函数长度与所述样品时域波形的长度相等；所述第二汉宁窗的窗口函数长度与所述参考时域波形的长度相等；
利用所述第一汉宁窗对所述样品时域波形进行处理，得到处理后的样品有效时域波形；利用所述第二汉宁窗对所述参考时域波形进行处理，得到处理后的参考有效时域波形；
根据所述样品有效时域波形和所述参考有效时域波形，确定样品材料参数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生成与所述样品时域波形对应的第一汉宁窗，包括：
确定所述样品时域波形中主脉冲峰与干扰回波的目标距离；
根据所述目标距离与设定距离阈值的关系，确定所述第一汉宁窗的尾部边缘位置与所述干扰回波的位置关系；
根据所述位置关系配置所述第一汉宁窗中的参数，生成极大值所对应的时域位置与所述样品时域波形的极大值所对应的时域位置相同的所述第一汉宁窗。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标距离与设定距离阈值的关系，确定所述第一汉宁窗的尾部边缘位置与所述干扰回波的位置关系，包括：
若所述目标距离大于所述设定距离阈值，则确定所述第一汉宁窗的尾部边缘位置位于所述干扰回波的首部位置之前；
若所述目标距离不大于所述设定距离阈值，则确定所述第一汉宁窗的尾部边缘位置位于所述干扰回波所处位置处。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述生成极大值所对应的时域位置与所述样品时域波形的极大值所对应的时域位置相同的所述第一汉宁窗，包括：
根据所述位置关系配置所述第一汉宁窗中的参数，生成初始的第一汉宁窗；
判断该初始的第一汉宁窗的边缘位置与所述样品时域波形的边缘位置是否重合，若不重合，则对该初始的第一汉宁窗的边缘位置进行数值补充操作，使得数值补充操作后的第一汉宁窗的边缘位置与所述样品时域波形的边缘位置重合。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定所述第一汉宁窗的尾部边缘位置位于所述干扰回波所处位置处，包括：确定所述第一汉宁窗的尾部边缘位置位于所述干扰回波的中心位置处。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生成与所述参考时域波形对应的第二汉宁窗，包括：
配置所述第二汉宁窗中的参数，生成极大值所对应的时域位置与所述参考时域波形的极大值所对应的时域位置相同的所述第二汉宁窗。
7.根据权利要求1-6中任一所述的方法，其特征在于，
所述利用所述第一汉宁窗对所述样品时域波形进行处理，得到处理后的样品有效时域波形，包括：将所述第一汉宁窗与所述样品时域波形相乘，得到所述样品有效时域波形；
所述利用所述第二汉宁窗对所述参考时域波形进行处理，得到处理后的参考有效时域波形，包括：将所述第二汉宁窗与所述参考时域波形相乘，得到所述参考有效时域波形。
8.一种样品材料参数确定装置，其特征在于，包括：
波形获取单元，用于获取长度相等的样品时域波形和参考时域波形；
汉宁窗生成单元，用于生成与所述样品时域波形对应的第一汉宁窗，以及生成与所述参考时域波形对应的第二汉宁窗；所述第一汉宁窗的窗口函数长度与所述样品时域波形的长度相等；所述第二汉宁窗的窗口函数长度与所述参考时域波形的长度相等；
波形处理单元，用于利用所述第一汉宁窗对所述样品时域波形进行处理，得到处理后的样品有效时域波形；利用所述第二汉宁窗对所述参考时域波形进行处理，得到处理后的参考有效时域波形；
材料参数确定单元，用于根据所述样品有效时域波形和所述参考有效时域波形，确定样品材料参数。
9.一种计算设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机中执行时，令计算机执行权利要求1-7中任一项所述的方法。
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