Wavelets como método de reducción de ruido para señales pulsadas de THz en sistemas TDS

Abstract

Reducir el ruido es crítico en sistemas pulsados THz-TDS (terahertz time-domain spectroscopy), especialmente si son usados en equipos de metrología, ya que incrementa tanto su ancho de banda como su rango dinámico, aumentando tanto la precisión como las capacidades del equipo. Existen numerosas técnicas de reducción de ruido como el uso de filtros (de media cuadrática, Weiner, Kalman) así como diversas transformadas (Fourier, wavelet, EMD). Este Trabajo de Fin de Grado se centra en la reducción del ruido de señales reales de terahercio mediante la aplicación de la transformada wavelet tanto continua como discreta y el uso de diferentes estrategias de thresholding. Además, se han estudiado diversos algoritmos para poder evaluar la reducción del ruido obtenida a partir de las técnicas anteriores. El desarrollo de este trabajo se ha realizado en un entorno de producción real en la empresa das-Nano utilizando Python.

Reducing the noise is critical in a THz-TDS (terahertz time-domain spectroscopy) pulsed system, specially if they are used in metrology equipment, because it increases the bandwidth as well as it dynamic range, growing the accuracy as well as the equipment capacities. Numerous denoising techniques exist such as the use of filters (of root square mean, Weiner, Kalman) as well as diverse transforms (Fourier, wavelet, EMD). This bachelor’s thesis focuses in the noise reduction of real terahertz signals by the application of the discrete wavelet transform as well as the continuous and the use of diferentes strategies of thresholding. Moreover, diverse algorithms have been studied to be able to evaluate the reduction of noise obtained from the previous techniques. The development of this work has been made in a real production environment in the company das-Nano using Python.