拉曼光谱具有分辨率高、 分析速度快、 检测样品制备简单、 无损以及可在线测量等优点, 被广泛用于分析物质的成分与分子结构信息, 可以对多种有机物和无机物进行定性和定量的分析。 目前主要应用多以相对比较成熟的定性分析为主, 用于定量分析时, 一方面由于拉曼光谱的重现性较差, 会受到很多内部因素干扰; 另一方面, 拉曼光谱的分析理论相比于传统技术还不够完善, 分析结果的误差较大, 限制了其在定量分析中的应用。 在基于强度比值的定量分析中, 拉曼强度归一化理论的出现为拉曼光谱的应用提供了理论依据, 参考峰/内标峰及拟合方法的选择对测量准确性和稳定性有较大的影响。 采用激光拉曼系统研究了不同浓度乙醇溶液拉曼光谱特征峰（C-C-O对称伸缩, 874 cm-1）与其他参考峰/内标峰的相对强度关系, 分别提出了基于乙醇本征峰位比值法和基于CCl4特征峰位的内标法, 建立了线性回归分析模型, 经归一化处理后两种方法均可有效消除系统中的突变噪声及强荧光背景的影响。 通过联合假设检验等统计学方法对比了不同组内与组间的数据差异, 确定了两种方法中准确性和稳定性最好的参考峰/内标峰。 F检验与t检验表明, 用乙醇自身峰位比值法进行标定时, 以1 446 cm-1（CH3-不对称变形）处特征峰为参考峰建立的标准曲线能更为准确地反演乙醇的浓度; 用CCl4作为内标物时, 以446 cm-1处拉曼特征峰为内标峰时的标准曲线具有更高的稳定性和准确度。 30 d内进行二次复测量时无需进行标准曲线的再次测量与绘制, 避免了重复的定量分析实验以及后期数据处理过程对时间的消耗。 根据不同标定方法建立的线性回归模型能够为乙醇溶液浓度的定量分析提供实验依据, 通过该模型在乙醇溶液浓度检测系统中的应用, 可以较为精确地实时反演乙醇浓度, 从而实现对具有强荧光背景干扰的高浓度范围的乙醇溶液准确、 快速、 实时的定量分析。

动态Allan方差（DAVAR）法是分析非平稳性信号的有效工具，窗函数选取固定使得在辨识噪声时存在功率泄漏和定量单一的缺陷。为此，提出了一种以σ2比值法（F值）为判据标准，自适应调整窗口长度的DAVAR改进算法。首先用F值反映随机信号的突变特征，进而根据实时变化的F值计算窗函数的长度，并且自动对信号进行截取，最终将所计算的DAVAR绘制在三维图形内。对实际采集的陀螺仪随机信号的分析表明，该方法能准确反映动态噪声的变化特征，保证实时的突变跟踪能力和良好的置信度，为研究在各种干扰因素下陀螺仪组成的IMU误差建模与补偿提供了理论参考和评价依据。

棉、麻纤维鉴别是纺织纤维定性分析的一个难点。它对检测人员的要求高，且检测结果易受人为因素影响。通过用相关分析法和峰强比值法对棉、麻的中红外光谱与反映棉、麻晶体结构的结晶度和取向度指标进行综合分析，得到了棉和麻的特征光谱和基准光谱。由于棉、麻的取向度存在显著差异，选取取向度的中红外特征波长，然后通过回归分析，得到了取向度与棉、麻中红外光谱的回归方程。该回归方程即可对棉、麻进行区分。该方法简便、快速、无损而且环保，无纺织背景的检测人员也可在1～2 min内得到检测结果。研究结果表明，该方法可有效简化棉、麻鉴别实验，从而提高工作效率。

为实现UCAV认知导航对特征点匹配的高匹配分数和低错误率要求, 提出了一种针对SURF特征点匹配的融合方法。该方法在分析比值法和相关法提纯匹配对性能的基础上, 将两者融合, 通过划分阈值区间提纯匹配对。仿真结果表明, 该方法获得的匹配对具有高匹配分数和低错误率, 同时有效弥补了比值法无先验知识时阈值模糊的缺陷。

利用全自动太阳光度计(CE-318)野外定点长时间序列现场观测数据, 验证传统大气水汽反演算法, 结果表明,反演结果精度较低, 不适于该研究区域大气水汽含量反演.因而给出了近红外波段大气水汽含量探测的原理, 对自主卫星FY-3A中分辨率成像光谱仪MERSI(Medium Resolution Spectral Imager)反演大气水汽含量算法作了推导、分析.基于长时间序列现场观测数据集, 建立了局地化的FY-3A海洋大气水汽反演算法, 并用于研究区实际大气水汽含量反演.通过双通道比值法和三通道比值法反演结果与现场实测数据比较,得出以下结论: 模型受下垫面反射率影响较大；三通道比值法较双通道比值法反演结果精度更高, 双通道比值法误差为16.1%, 三通道比值法误差为14.3%；实测数据验证和改进后算法精度更高.

介绍了水浊度常用的测量方法-散射法、透射法及比值法的原理,在此基础上结合脉冲宽度调制(PWM)解调技术,提出了 采用调制光强测量浊度的方法,并详细介绍了实验系统的组成和调制解调实现电路。采用该实验系统对福尔马肼标 准液进行测量,列出了测量数据,并绘出三种方法所测浊度的拟合曲线。对实验结果的分析和比较表明使用PWM调制 结合比值法能最有效地排除背景光的干扰,在保证精度的前提下提高水浊度的测量范围。

为了探求建立快速鉴别两面针产地的方法, 基于傅里叶变换红外光谱(FTIR)技术, 选取1 800～400 cm-1红外指纹图谱带, 采用Fisher比值法和SIMCA聚类分析法建立产地分类模型, 分别对广西区内四个产地的两面针进行鉴别, 并通过计算识别率与拒绝率来验证模型。 结果表明, 红外光谱技术不但能准确提取中药材的整体信息, 并且基于红外光谱建立起的两种模式识别模型对未知样品进行预测, 识别率和拒绝率均达到90%以上, 说明所建模型具有较强的识别能力。 通过自编计算程序以及现有统计软件, 还可以将模式识别模型实现实时在线化检测与快速样品鉴别, 大大提高了鉴别速度而更具应用价值。

介绍了水浊度常用的两种测量方法散射法和透射法的原理、特点及其适用范围。结合散射法、透射法特点,提出一种 适用于大范围变化浊度测量的综合式探测方法—比值法,并采用了基于比值法的天健TTS浊度计,以及自制的实验平台 对福尔玛荆标准液进行测量。列出了TTS浊度计和自制实验平台的测量数据,同时推导了自制实验平台数据处理的 公式,并计算出使用不同方法的浊度值。对实验结果的分析和比较表明比值法能有效提高水浊度的测量精度,扩大水浊度的量程。

作为一种新兴的检测手段,激光光声光谱技术与其他检测技术相比具有很多优点.本文设计的光声光谱仪用激光做光源,有两个光声池,分别用来放置参考样品和待测样品,输出结果为二者光声信号的比值.利用这一比值,可以由参考样品的性能参数方便地求出待测样品的相关性能参数.该光声光谱仪有效地减小了本底吸收噪声的影响,提高了信噪比,扩大了固体光声理论的应用范围.本文还阐述了该光声光谱仪在定性定量分析中的一些应用.