MAtlab傅里叶变换实验报告

MAtlab傅里叶变换实验报告（精选4篇）

1.MAtlab傅里叶变换实验报告 篇一

脉搏、语音及图像信号的傅里叶分析 一、实验简介 任何波形的周期信号均可用傅里叶级数来表示。傅里叶级数的各项代表了 不同频率的正弦或余弦信号，即任何波形的周期信号都可以看作是这些信号(谐 波)的叠加。利用不同的方法，可以从周期信号中分解出它的各次谐波的幅值 和相位。也可依据信号的傅里叶级数表达式，将各次谐波按表达式的要求叠加 得到所期望的信号。

二、实验目的 1、了解常用周期信号的傅里叶级数表示。、了解周期脉搏信号、语音信号及图像信号的傅里叶分析过程 3、理解体会傅里叶分析的理论及现实意义 三、实验仪器 脉搏语音实验仪器，数字信号发生器，示波器 四、实验原理 1、周期信号傅里叶分析的数学基础 任意一个周期为 T 的函数 f(t)都可以表示为傅里叶级数：

(a n cosn 0 t b n sinn 0 t)n 1

其中 o 为角频率，称为基频，a o 为常数，a n 和 b n 称为第 n 次谐波的幅值。任何 周期性非简谐交变信号均可用上述傅里叶级数进行展开，即分解为一系列不同

f(t)1 2 a。

a 0 f(o t)d(o t)1 a n f(o t)cos(n o t)d(o t)b n f(o t)sin(n o t)d(o t)

次谐波的叠加 对于如图 1 所示的方波，一个周期内的函数表达式为(-2 t 0)

其傅里叶级数展开为: f(t)他(仁 n 1 2 n 1 4h 1 1 ——(sin 0 t sin3 0 t sin5 0 t L)3 5 同理：对于如图 2 所示的三角波，函数表达式为:

其傅里叶级数展开为:

从以上各式可知，任何周期信号都可以表示为无限多次谐波的叠加，谐波 次数越高，振幅越小，它对叠加波的贡献就越小，当小至一定程度时（谐波振幅 小于基波振幅的 5%）, 则高次的谐波就可以忽略而变成有限次数谐波的叠加，这 对设计仪器电路是很有意义的。

实验内容 f(t)(0 t <2))sin(2 n 1)0 t f(t)4 h t 2h(1 T t)(-T

t<)4 4 T 3T、(t——)4 4 8h f

(t)一2 1)n1(2 2n 1)Sin(2n 1)0t)n 1、傅里叶级数的合成(1)利用数字信号发生器产生频率分别为 100Hz、300Hz 500Hz 的正弦信 号，并使其位相相同，振幅比为：

1:1/3: 1/5, 将上述三个信号，分别通过加法器输 入到傅里叶分析仪，观察并记录其波形。

(2)利用数字信号发生器产生方波，输入到 傅里叶分析仪，并将其与上述 合成后的信号相比较。两者有何差异？试分析引起的原因，应如何消除？(3)

利用数字信号发生器产生频率分别为 200Hz、600Hz、1000Hz 的正弦 信号 , 振幅比为：

1:1/3 2 :1/5 2，并且保证其相位相差 180 °，然后通过加法器输入 到傅里叶分析仪，观察并记录其波形，并与数字信号发生器产生的三角波相比 较。

(4)利用 傅里叶分析仪 分别产生 方波与三角波，进行傅里叶分析，记录各 正弦波频率以及相对的幅度之间的关系，并与上述加法器输入信号相比较。

2.滤波与选频分析：

对上述(4)傅里叶分析的频谱，分别选择低频段和高频段信号通过傅 里叶反变换，观察它们图像并导出保存，试分析 低通滤波 和高通滤波图像的区 别 3.周期信号傅里叶分析的应用：

(1)“脉搏信号”的傅里叶分析 1)用傅里叶分析仪 软件中提供的“脉搏信号”模块和压电晶体测试自己 脉搏波的信号，观察你的脉搏信号。

2)选择完整的周期信号进行频谱分析，并选择合适的频段，测量其中心 频率）你深呼吸后，重复上述实验，请比较两次中心频率的变化。

（2）图像信号的傅里叶分析 1）用傅里叶分析仪 软件提供的“图片分析”模块，分别选择图片“双缝 干涉”、“彩色十字”、“光字”以及“箭头”进行空域的 傅里叶 频谱分析。）分别选择低通和高通滤波器进行滤波，记录所用滤波器的参数并将滤 波后的图片导出保存。）将滤波后的图像与原图像作对比，你能作何结论？（3）语音信号的傅里叶分析与识别 1）用傅里叶分析仪 软件提供的“语音信号”模块，通过外置麦克风采集 语音信号，并选择合适的频段，记录该频段语音信号的 傅里叶分析频谱 2）利用“选择频谱”功能，滤除噪声频率后，进行频率合成；将合成后 的结果与 1）中采集的原语音信号对比，为语音识别打下基础。）利用软件提供的“语音识别”模块，通过麦克风采集两次相同或不同 元音的信号，重复上述过程，分别记录两次频谱的分布，并利用“语音识 别”模块体验语音识别功能。、利用软件中提供的“长时语音”模块，通过外置麦克风采集一段语音信 号，并观察 傅里叶分析频谱 实时频谱变化。

六.实验结果及分析 1、傅里叶级数的合成(1)合成方波(2)合成方波低频段

(1)(2)对比可以看出低频波主要决定了叠加波的大致形状，而高频波主要修 饰边界，让边界趋于平直。

(3)标准方波

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对比(1)(3)，两者波形大体相似，但标准波的边界平直，是无限多次谐波的叠加的结果，而(1)中叠加次数过少。

上述结论同样适用于三角波。

(4)合成三角波

(5)合成三角波低频I I I H

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u 1 Jg I 返回

C 痘乖低.JCQ(6)标准三角波 F 面用傅里叶分析仪输入波形(7)方波低频

(8)方波高频

(7)(8)对比得出，在叠加正弦波中，频率越大，对应的相对振幅就越小，对波 形的贡献率就越小。

上述结论同样适用于三角波(9)三角波低频

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(10)三角波高频

2.脉搏信号”的傅里叶分析 (11)脉搏信号

由上图可以看出脉搏信号具有中心频率为 7.7Hz(12)深呼吸后的脉搏信号

由上图可以看出深呼吸后的脉搏信号具有中心频率为 4.1Hz

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对比上两幅图，第二次中心频率比第一次变低 3• 图像信号的傅里叶分析(13)彩十字低通(14)彩十字高通

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“ 戸 拗审曼换 返回(16)光字低通

(17)光字高通

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(18)箭头低频

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(19)箭头高通

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(20)双缝低频

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(21)双缝高频

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(22)双缝高频

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将滤波后的图像与原图像作对比得出结论：

低频波主要决定了图形的形状，高频波主要决定了图形的轮廓边界。这是由于 在边界处颜色突变，频率大；而在同一色块上，频率小。

4• 语音信号的傅里叶分析与识别(22)语音信号

(23)语音识别之同一声音相同音节

(24)语音识别之同一声音相同音节

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2.MAtlab傅里叶变换实验报告 篇二

题目大意：给定n个点，第i个点和第j个点之间的库仑力为(qi*qj)/(i-j)^2，定义左侧为正方向，求每个点受的合力与电荷量的比值

#include#include#include#include#include #define M 263000#define PI 3.1415926535897932384626433832795028841971using namespace std;struct Complex{ long double a,b; Complex {} Complex(long double _,long double __):a(_),b(__) {} Complex operator + (const Complex &x) const { return Complex(a+x.a,b+x.b); } Complex operator - (const Complex &x) const { return Complex(a-x.a,b-x.b); } Complex operator * (const Complex &x) const { return Complex(a*x.a-b*x.b,a*x.b+b*x.a); } void operator *= (const Complex &x) { *this=(*this)*x; }}a[M],b[M],c[M];int n;long double q[M],ans[M];void FFT(Complex x[],int n,int type){ static Complex temp[M]; if(n==1) return ; int i; for(i=0;i>1]=x[i],temp[i+n>>1]=x[i+1]; memcpy(x,temp,sizeof(Complex)*n); Complex *l=x,*r=x+(n>>1); FFT(l,n>>1,type);FFT(r,n>>1,type); Complex root(cos(type*2*PI/n),sin(type*2*PI/n)),w(1,0); for(i=0;i>1;i++,w*=root) temp[i]=l[i]+w*r[i],temp[i+(n>>1)]=l[i]-w*r[i]; memcpy(x,temp,sizeof(Complex)*n);}int main(){ int i,digit; double x; cin>>n; for(digit=1;digit<=n<<1;digit<<=1); for(i=0;i

3.MAtlab傅里叶变换实验报告 篇三

介绍了路面平整度功率谱密度的计算原理,利用路面平整度功率谱密度和平整度之间的关系,采用快速傅里叶逆变换求解路面平整度,对不同平整度等级的道路进行仿真分析.仿真计算结果为路面动荷载的.计算和道路安全的分析提供了理论基础.

作 者：胡朋 张婧 张建娟 HU Peng ZHANG Jing-peng ZHANG Jian-juan  作者单位：胡朋,HU Peng(山东交通学院,土木工程系,山东,济南,250023;同济大学,交通运输工程学院,上海,201804)

张婧,ZHANG Jing-peng(齐鲁建设集团,山东,济南,250014)

4.MAtlab傅里叶变换实验报告 篇四

在先进的污水处理厂，实现高水平的氮去除，多达三分之一的出水中是有机物，以下简称出水有机氮。虽然我们知道，无机氮是非常不稳定，目前还不清楚哪些部分的生物有效性。在这项研究中，我们证明了实用的方法，可以用来研究反应的自然水体，更好地了解生态系统的反应和潜在的生物利用度。该技术是适合分析在自然水域的极性有机物；与耦合电喷雾傅立叶变换质谱。生物测定的样品进行了收集，从污水处理厂实现了先进的脱氮。对样品进行浓缩，再加入少盐的杰姆斯河天然水样品（主要支流乞沙比克湾）。我们的研究结果表明，部分的污水溶解有机质（其中一些含有氮）是保守的，有很大一部分的脂肪族和芳香族化合物含有氮（79-100）并在孵化中被删除。此外，两种废水表现的差异退化的程度和降解的类型与双方采用的不同污水处理厂和戏剧性的差异类型有联系。这些结果表明，生物利用度在自然环境和简单的化简检查净消费或者生产大量有机氮池中是高度反应的。

1、引言

在过去的一个世纪，人类活动已经大大改变了全球养分的循环，其结果对人的类的健康和地球的动力系统造成影响（格鲁伯和加洛韦，2008；施莱辛格，2009）。特别是富营养化造成大量的氮流向海洋系统（英格利特等人。2011；perakis和斯文赫定，2002）。富营养化最严重的地区被认为是河口地区。例如;：乞沙比克湾地区的恢复费用估计用了180亿美元。（乞沙比克湾委员会，2010）。

在许多水生环境中污水处理厂是氮存在的一个重要点源，包括乞沙比克湾。目前在海湾中，废水源性氮占总氮的19%（乞沙比克湾资源库，2009）。在敏感的河口地区，比如乞沙比克湾河口，为了满足日益严格的氮排放标准，要求污水处理厂采用更为先进的治愈方法；在某些情况下，这将需要出水总氮浓度低于3毫克/升。在先进的脱氮处理系统中，有机氮的比例高达总氮的1/3。

而我们知道，现在许多浮游植物占用有机氮（马尔霍兰和洛马斯，2008），并且很少有一些关于生物利用读的数据。一些研究机构已经调查确定了一些微生物培养或者种子的培养。其他研究通过长时间监测养分元素在自然水域微生物群落的浓度变化审查了生物利用度（布朗克等人，2010；菲利皮诺等人，2011）或者通过监测处理厂的微生物（帕金森和麦卡蒂，1981）。而生物测定可以测量出有机氮的净变化，但是在环境中的生物利用度不能完全测量出，这是因为有机物都采取了放在瓶子中卵化，并且因为微生物多样性自然系统中是巨大的。

目前，我们对出水有机氮和溶解有机氮的分子组成知之甚少。这种材料的复杂性和高级性并随着存在的无机盐，其中一些是氮盐而遇到的分析挑战（麦卡锡和布朗克，2008），使它很难利用标准的技术获得分子水平信息。事实上，大部分光谱技术，如紫外可见、红外和核磁共振提供了复杂混合物的功能组信息，如废水排放不能提供分子水平信息。

在高磁场中，电喷雾电离（离子）技术结合傅立叶变换离子回旋共振质谱原理为环境样品分子研究提供了一个重大突破。因为它的超高分辨率和高质量的准确性，在一个单一的复杂样品的溶解有机质中能够确切的确定质量为数以千记的分子。（基姆等人，2003；kujawinski等人，2002）。对于每一个组织，质量进度是足够的并允许分配一个独特的分子公式（斯滕森等人，2003）。最近，esi-ft-icr-ms一直被用来描述在水环境，包括海洋水域（美烟草公司等，2006；sleighter等人，2008）、淡水（基姆等人，2006）。此外，这项技术已被证明是研究生物降解的得力工具（基姆等人，2006）。目前，esi-ft-icr-ms是进行溶解有机质分子鉴定的最强大分析工具，它可以通过分配来明确单一公式的每个峰的质量谱。

作为一个评价废水处理厂生物测定评估反应的综合性研究（布朗克等人，2010；菲利皮诺等人，（2011），esi-ft-icr-ms是用来确定污水处理厂不同的处理工艺中的污水分子组成。结果，加上测定的生物数据而发布在其他的地方（布朗克等人，2010），让我们更好地了解出水有机氮样品测试的不稳定性。

这项研究的结果表明，结合先进的化学分析评估技术而得到的生物测定数据是对生物利用度的最好解释。这项研究成果将为我们理解的接收水域的出水有机氮提供新的更为深入的了解，并且可能影响我们确定污水处理厂的水生系统的负载程度。

2、材料与方法

2.1污水源

用于本研究的生物反应器废水是从两个污水处理厂经过采用强化脱氮除磷以后得到的废水。这些植物被选中是因为含有相对于溶解无机氮的高浓度废水（pagilla等人，2006）；众所周知，高浓度的标准刺激在自然中生长的微生物群落（马尔霍兰和洛马斯，2008），当然也可以降低生物活性的有机组织部分的灵敏度（布朗克等人，2010）。废水被指定EON4和EON5（布朗克等人，2010）。EON4从一个小型污水处理厂配备的膜生物反应器系统中收集（< 50000加仑/天），并在被排放在乞沙比克湾流域前有20到30天的固体停留时间。

表1—总溶解氮（TDN）,溶解有机碳（DOC），和溶解有机氮（DON）的数据分析样品（含盐量0）通过傅立叶变换 离子回旋共振高端质谱.确定的百分比分配公式在研究范围的200-700m/z.样本 JR water T0 JR water Tf(EON5+JR)(EON5+JR)Tf(EON4+JR)T0(EON4+JR)Tf a 詹姆士河的水.b 从EON5污水处理厂.C 从EON4污水处理厂,T0:0时间，经过Tf48小时的人工培养。cba[DOC](uM C)362.6±1.6 372.2 +2.5 604.3+3.4 600.0+3.7 528.9+2.9 547.5 +2.4

[TDN](uM N)28.8 +0.1 22.6+0.4 55.5+0.7 43.1+0.6 59.6+0.6 38.6+0.6

[DON](uM N)21.3+0.1 22.4 +0.4 47.6 +0.7 42.7 +0.6 38.5+0.6 38.1+0.6

比例分配公式 86% 89% 92% 92% 84% 92% 这个厂流入的存在变化的水含有污水和腐败物，还有利用生物总氮去除工艺影响均衡之前的四阶段Bardenpho工艺其次是紫外线消毒过程。EON5的分离是从国内大型污水处理厂（40000000加仑/天），它位于位于美国干旱的西部。该设备采用了先进的多工位系统，能够使固体物质保留时间为3天。该系统包括一个厌氧/好氧（A/O）生物除磷过程，硝化/反硝化过程，并最终氯化消毒过程。EON4样本收集的样本，放置在冷却器，在同一天可以运送到欧道明大学（欧道明大学位于弗吉尼亚州的诺福克）。污水在收集之前应该按步骤进行消毒，因为处理厂应用越来越多的紫外线消毒和我们想要的具有代表性的结果都是非氯化废水。因为EON5采样点仍然含有大量的微生物生物量来自于处理系统本身,所以在包装及运输到欧道明大学之前用冰对样品进行了筛选过滤。到达欧道明大学，两种废水过滤通过一个0.2毫米的聚砜滤芯过滤器（5分钟后可以取出水）进行过滤，然后集中从270毫升到13升的EON4和从450毫升到19升的eon5使用旋转式蒸发器系统，保持在低温（<35℃）为尽量减少有机物的降解。此外，大多数挥发性物质一般有质核比（质量和电荷的比）小于200，并低于质量范围，傅立叶变换、离子回旋共振高端质谱可以分析出来。污水浓缩使总氮的两个出水有机氮增加大约相等，增加一个小体积EON浓缩成JR水，从而避免“稀释”自然中微生物，并检测增加的DON。2.2 采样地点和生物活性测定试验

水中含有微生物的生物测定对象是盐度在0.9（认为淡水）的杰姆斯河（弗吉尼亚州东南部，美国），依据以前布朗克等人的描述（2010）。简单地，现场采集在Niskin采水瓶，并转移至0.5升苯二甲酸乙二醇酯瓶,在实验室对它进行酸洗。瓶子被分为三组。第一组没有收到任何污水（控制），第二瓶是作为改良的369ugNL-1（终浓度）集中EON5（DON代表97.5%的总溶解氮），第三瓶收集427ugNL-1（终浓度）集中EON4（其中不代表56%的总溶解氮）。

图1-比较杰姆斯河天然水，EON5，和EON4建立回旋共振宽带质谱。

图2-比较杰姆斯河天然水，EON5，和EON4的组合物。van Krevelen图分别是詹姆斯河自然水(A),EON5(B)EON4(C),颜色编码的强调了存在的何种类型的化合物每个的示例:绿色代表CHO,蓝色CHSO，深红色CHNO和黄色代表为其他的。黑色圆圈相对应的是主要生化类化合物，在溶解的有机物质是可以预期的。条形图显示贡献的主要类别是三个样本的。

所有样品的培养环境厅是在佛吉尼亚海洋科学研究所（VIMS，格洛斯特，弗吉尼亚州），他们提供了一个13.5 / 10.5小时光/暗周期和保持在一个恒定的温度25℃。在初始化后48小时的潜伏期，通过玻璃纤维过滤器过滤预燃烧（孔径为0.7微米，GF/F）等分试样的20毫升的实验治处理，然后分配到预燃烧硼硅玻璃瓶和对被冻结的进行质谱分析。溶解有机碳(DOC)和总溶解氮浓度测定，分成三份，利用高温催化燃烧法（岛津TOC-5000）和过硫酸氧化法，对过滤后的样品的病毒去除。溶解有机氮（DON）浓度减去计算浓度的铵离子(NH4+)，硝酸根离子(NO3-)和亚硝酸根离子(NO2-)，从总溶解氮（TDN）中(表1)。2.3 脱盐试验

盐可以干扰的 ESIFT-ICR-MS 分析使分离器堵塞，从而减轻电离，或形成不必要的峰值，并竞争电荷，从而抑制有机成分的样品的信号。因此，样品脱盐是强制性的质谱分析。主要是路易斯碱，氮在溶解有机氮DON中很容易质子化，使用传统的提取方法使其脱离几乎不可能，酸化后，使酸性大分子中性。直到现在，大约50%的溶解有机氮库仍脱羧酶。研究至此，寻找最有效的方法隔离DON。通过固相萃取（C18,PPL），并对出水进行超滤作用，能成功地分离溶解的有机物质，但是不会产生或产生很难回收的溶解有机氮（Mopper等人，2007；Simjouw等人，2005）。到目前为止，最有效的技术是电渗析（ED）；已成功地从淡水和海洋水域采用分离溶解的有机物质的最高回收率（> 85%），无任何污染或分馏（koprivnjaket等人，2006，2009；Vetter等，2007）。解冻后，集中使用5倍样本利用旋转式蒸发器及使用小型电渗析脱盐（ED）系统（哈佛仪器，以下简称为mini-ed）。每个样本被指控为聚四氟乙烯样品室（1.5毫升）两国之间的乙酸纤维素膜（截留分子量达500）。解冻后，集中使用5倍样本利用旋转式蒸发器及使用小型电渗析脱盐（ED）系统（哈佛仪器，以下简称为mini-ed）处理。每个样本在两个醋酸纤维素薄膜（截留分子量达500)中间放进聚四氟乙烯样品室（1.5毫升）。把这个样品室插入哈佛仪器室中，然后用新鲜的超纯水完全包围，为的是在样品和哈佛仪器室之间保持一个盐梯度。

图3e反应性的EON培养。负离子质谱扩大在标称质量339(A)詹姆斯河(JR)T0,(B),(C)EON5DJR EON5在T0,(D)EON5DJR在特遣部队。山峰添加的詹姆斯河的水是有坚实的恒星,山峰添加的废水和固体三角形显示,山峰在孵化显示产生与固体圈。

完全包围新鲜超纯水为了维持一个盐梯度之间的样品和室。盐去除发生转移盐通过膜由电场和需要好几天的两周。这种技术促进去除绝大多数的盐而保留的样品室w55%DOC在样品室。测量并回收效率是不实际在这一点上,因为可靠的方法并没有现成可用来测量大量的有机N在我们的样品中(w1 5毫升)。我们假定溶解有机氮恢复不同的溶解有机碳恢复。在在我们的实验室，我们能够证明这种mini-ed表现相当好，没有选择性分离溶解的有机物质，但回收率低比观察更大，价值85%以上的。我们使用500膜可能有助于低回收率。这种技术可重复性进行了评估使用模拟eon5脱盐分析在相同条件下使用相同的质谱参数作为剩余的生物测定样本。这项技术显示一个高水平的再现性(数据没有显示)。质谱光谱都模拟了几乎相同的盐源峰被删除。观察大约83%的溶解有机质山峰都模拟和它们的相对规模占总数97%的相同峰值幅度都被模拟。大多数的不匹配之间的模拟是由于一体化和非一体化的小峰，这是出于信噪比（信噪比）的设置。这给了我们很大的信心，重现性好，单一的质谱测量足以描述分配峰。所有的分析仪器是在大学科学学院进行的主要仪表使用阿波罗二世电喷雾离子源耦合到Bruker Daltonics 12 Tesla Apex Qe FT-ICR-MS.分析之前,该仪器是外部校准用聚乙二醇。第一次被稀释样品和LC / MS年级50:50的甲醇(v / v)甲醇:水,然后掺入0.1%氢氧化铵(增加pH值8)就在介绍了应急服务国际公司增加电离效率。样品流速保持使用注射泵设定为120毫升/ h和应急服务国际公司为每个样本维持电压为3.4伏特的喷雾盾牌和4.1 kV在毛细管在200 C为了保持一致的离子电流进入毛细管到MS。所有的样品分析负离子模式来减少并发症钠加合物的形成。通过使用负离子模式、多功能的一部分被分析物,附属于EON 可以有效电离没有给予复杂的加合物的信号。此外,氰化物和硝酸盐/亚硝酸盐功能可以电离在负离子模式(Sleighter和孵卵器,2011)。电喷雾质谱参数电压和维持恒定在所有的实验。

图4 e三维van Krevelen图的EON4和EON5培育。三维van Krevelen图的修改詹姆士河的水与EON5和EON4在T0(A和C)和在48 hr孵化Tf(B和D),颜色编码的强调了类型的化合物存在于每个示例:绿色,蓝色CHSO赵承熙,红色和黄色CHNO为其他公式。

离子积累在六极期为3秒之前转移电感-电容-电阻。这种积累的时间被认为是最佳的，因为短；离子积累时间导致整数峰值低信噪比，而较长的时间，导致贫乏的结果。每个样品，在300时域瞬变获得（在4M），零填补一次，正弦贝尔切趾，然后傅立叶转化到布鲁克数据分析软件，并且全面分析的时间约40分钟。2.5。质量校准和分子式方法

一般质量分布的化合物，离子在所有样本范围200e700质核比，这是一致的以前的随机研究使用esi-ft-icr-ms.因为低/峰（< 200）有非常高的激励频率，激励需要增加的离子半径到足够的幅度，被检测的检测板更难以产生。此外离子低于200被歧视的四极离子，其中一个广泛的指定质核比范围允许通过之前积累的六极，再转移到电感-电容-电阻。我们的样本进行了分析，宽带模式，意义我们用一个非常宽米/范围（质核比100e2000），然而峰只检测和观察范围200e700米质核比。最终的损失峰质核比高于700可以归因于空间电荷效应在民事细胞，可导致减少分子量较高的信号。

所有获得的光谱进行内部校准与土著脂肪酸，提供质量精度百万分之1或更少的大众的利益范围。分子式被分配到峰值信噪比“3在大规模范围200e700质核比通过一个公式的计算器程序（基奥v 1 0ª1998 nhmfl）是发达国家在国家高磁场实验室在塔拉哈西，佛罗里达州。在我们的研究中，绝大部分的公式，明确分配在质核比为 500，因为我们只允许最多0.5百万分之一误差分配正确的分子式。什么时候多任务存在一个单一的米/值，那么正确的公式的基础上分配的基本规则，功能组的关系，和模式和同源序列，详细描述以前的文献。

3.结果与讨论

3.1 EON5和EON4化学特征

图5的EON5培育。解决图,显示了消费,产生耐药,初始的和最终的公式(CHNO,CHO,CHSO)公式在EON5DJR样本。深绿色EON5点代表的山峰在孵化(消耗)消失了,点红色代表EON5山峰,持平(耐药),并指出在蓝色表示新高峰出现在孵化(生产)。图表显示百分比贡献的消耗,耐药,在EON5产生公式在时刻0(T0)和培养后(Tf)。

符合的模式观察到其他溶解有机质的研究使用ft-icr-ms，光谱获得每个脱盐样本集包含经常观察到复杂图案的多个峰在共同体的大规模的研究范围（质核比 200e700）。包括在本组的山峰是无关的峰与剩余的盐，其中许多是相当激烈的，有一个明显的质量缺陷，因为分开的多峰。电渗析除盐并非100%有效，所以我们不会显示一个比较原始光谱数据的质量范围，盐衍生的峰可能占主导地位。相反，我们集中在这里的光谱数据，重建直方图的多峰已分配数据处理后的分子式。基本上这是一个重组质谱由外来盐衍生的峰已被去除。重建质谱天然杰姆斯河（JR）水，浓缩eon4 和eon5，如图1所示。JR和eon5重建质谱显示模式与以往的随机研究，在峰一般分布在大范围的200e700 m/z，最大范围在420e450m/z；不包括激烈的高峰，主要是脂肪酸。然而，在eon4谱显示了独特的模式，峰值强度均匀分布的范围200e700m/ Z。差异的废水很可能由于多种因素，包括：不同的治疗过程中使用的污水处理厂；独特的混合酒生态各厂；和不同进水特点。最高峰是指定一个独特的分子式（84%-92%的峰值在每个谱，数据如表1所示）。这些公式将帮助研究元素之间的关系，根据其元素组成，峰值在同一样本和样本之间的不同。将这些这些公式可分分类。因此,所有的公式可以分为CHO分子,CHNO分子,和CHSO分子(图2)公式仅包含C,H和O占据了三个光谱,然而EON5和EON4样本包括更多的CHNO化合物(分别为19%和9%)比JR水(2%),这是符合事实，废水中含有丰富的有机化合物的加氮奥氏体系。

图6 e化学特性的EON5孵化。EON5+JR图表显示了化学表征所消耗的,耐药,产生分子在三个主要子组(CHNO,曹,CHSO)在培育后。

范克雷维纶（VK）地块，这显示摩尔氢/碳和氧碳比个别高峰，集群的基本公式，根据其功能群组成为主要生化化合物类具有特色的氢/碳和氧碳比（图2；化合物的种类与黑圈）。众所周知，一个点的位置在唯图涉及到具体的化合物的种类，以及有兴趣的读者参考文献的更多细节（霍克蒂等人。，2009；大野等人。，2010；利是美公司，2009；sleighter和孵化器，2011；范克雷维纶，1950）。这些化合物的种类包括脂肪族结构（区1），羧基丰富脂分子样结构[CRAM（hertkorn等人。，2006）]或木质素类的结构（区2），稠环芳香结构[（科赫和迪特摩尔，2006）（区3）]，单宁（区4），碳水化合物类结构（区 5），和血脂（区六）。EON5似乎更多样的组成比和小eon4天然水，例如，eon5包含多个公式在各地区的唯图尤其是氮肥品种的脂肪和补习或木质素等区域比较小eon4和天然水（图2）。

图7 e反应性的EON4孵化。负离子质谱扩大在标称质量353(A)控制在T0,(B),(C)EON4DJR EON4在T0,(D)EON4DJR在特遣部队。山峰添加的詹姆斯河的水是有坚实的恒星,山峰添加的废水和固体三角形显示,山峰在孵化显示产生与固体圈。

图8 e解决图的EON4孵化。解决图显示了消费,产生耐药,初始的和最终的公式(CHNO,曹,CHSO)公式在EON4DJR样本。深绿色EON4点代表的山峰在孵化(消耗)消失了,点红色代表EON4山峰,持平(耐药),并指出在蓝色表示新高峰出现在孵化(生产)。酒吧图表显示百分比贡献的消耗,耐药,在EON4产生公式在时刻0(T0)和培养后(Tf)。

3.2 生物降解废水经修订的詹姆斯河的水 3.2.1EON5 污水的改进

3.2.1.1 EON5的反应。经过48小时潜伏期、峰值观察到被添加到JR水与EON改进中(用固体三角形)要么完全消失或改变他们的相对强度比山峰,主要源于小的水(用坚实的明星),这可能是因为(无花果生命体和非生命体的改变发生在48 hr孵化(图3 c和D)。这个失踪或减少在相对强度表明减少这些化合物的相对浓度,这表明它们是不稳定的。

作为一个例子,是观察到的质量范围检查中,我们展示了一个大规模地与保守（峰值保留）公式绘制后48小时孵化（因子）在VK图相对样本收集时间为零（T 0）（图5）。峰值归因于JR DOM不被绘制为突出的效果，由于改变出水多只在48小时的潜伏期。约79%的CHNO，36%的CHO，和39%的CHSO 在图5公式中各自消耗（图5，条形图）。然而，54%的CHNO，42%的CHO，和33%CHSO公式在各自的过程中产生的48小时孵化。这些结果证实，而图5的一些部分是不稳定的，生产新型化学化合物中的生物可以混淆评估生物利用度的基础上净变化DON浓度(布朗克等人。，2010）。生产新的化合物可能是由于部分消化的消费或生产大教堂新的化合物，由于微生物或生物转化。值得注意的是，以上的估计改建是保守的估计，因为他们没有包括峰值强度增加或减少高峰期间的生物活性。只有峰值消失完全新的后出现的48小时孵化期被认为在这种分析。

图9化学特性的eon4。eon4djr条形图显示的化学表征消耗，抗性，并产生分子中的三个主要分组（CHO，CHNO，和chso）培育后。

3.2.1.2 图5化学表征培育

3.2.1.2.1 DOM消耗的大于生产的。消费，新生的，和抗性分子隔离根据主要群体的生化化合物中存在的（图6）。这些群体包括：我）脂肪族，二）补习或木质素类分子，三）芳烃，和四）分子从其他的VK图。EON5-CHO公式进行排序到这些不同的群体使用先前建立的规则（（hertkorn等人。，2006；科赫和迪特摩尔，2006；杜，1984））。我们扩展这些规则适用于中、chso公式。寻找中或chso高峰在这四个地区是指化合物定义这些地区被取代或硫化。一般来说，eon5表明高水平的反应（化合物消费）为CHO 和chso分子，主要从区域（31%；54%）和二区（16%；29%），分别为（图6）。与此相反，消费的中分子主要是从二区（23%）和第3区（52%）。新产生的化合物主要是由于二区，在92%，57%，和25%的CHNO，CHO，和CHSO分子CRAM或木质素样类分子。3.2.1.2.2 耐性的 DOM。在5的一小部分，约21%的CHNO，64%的CHO，和61%的CHSO公式中各自不退化的过程中，我们培养试验（图5，条形图）。耐火材料部分eon5策划主要在CRAM或木质素类的结构域，其中约56%的CHNO，51%的CHO，和38%的CHSO分子各自在是由于二区（图6）。这些结果是一致的建议坚硬的CRAM和木质素分子（hertkorn等人，2006；Opsahl and Benner,1997）。3.2.2 EON4 污水

3.2.2.1.EON4的反应。孵化后eon4呈显着的生产新的化合物相比，eon5培育瓶在48小时生物活性实验。当类似的名义大规模区域的小水，eon4和eon4þ小样本比较前（T 0）和孵化后（因子），一个重要的生产新的峰值（指由实心圆丙）观察到的几乎每一个名义质量（图7）。此外，eon4显着退化；高峰从质谱归因于eon4加法（:）或者完全消失或显着降低相对强度比较小固定的DOM。一个三维唯阴谋的eon4þ小之前和之后的48小时孵化表明重大生产化合物在所有类别（CHO，CHNO，和CHSO分子）（图一和四）。约100%的CHNO，86%的CHO，和66%的CHSO公式各自是化合物的过程中产生的孵化（图8）。100%的CHNO，77%的CHO，和58%的CHSO初步的分子各自完全消失后，48小时培育（图8）。总的来说，eon4和eon5质谱不同，培养自然修正eon4与eon5产生不同的结果与净生产新的化合物在eon4-amended培育。3.2.2.2.EON4的化学表征培育。

3.2.2.2.1 新生的DOM。在新生的eon4，新产生的公式中主要集中在第二区（29%），和第3区（36%），而新的CHO和CHSO集中在一区（35%）和第二区（45%）。总的来说，eon4展出的生产在所有主要生化体VK图绘制。

3.2.2.2.2.EON4耐性的DOM与消耗DOM比较。不大抗降解过程中孵化和大比例的峰值出现在光谱的孵eon4þ小消失在孵化期间。只有约0%的CHNO和30%的CHO和42%的CHSO分子在最初的污水中各自坚持通过潜伏期（图8，条形图）。这些抵抗分子主要是属于第二区（图9）。在案件eon5，这些结果是一致的认为补习和木质素类化合物是难治（hertkorn等人，2006；Opsahland Benner，1997）。消费公式的主要原因是地区。大约33%的CHNO，82%的CHO和68%的CHSO公式，分别是脂肪族（图9）。这一优惠消费的脂肪分子更突出的是在eon4 eon5相比，只有9%，31%，和54%的消费CHNO，CHO和CHSO，分别是脂肪族。这种差异在退化的程度和类型的降解可能与两个不同的过程采用的污水处理厂和巨大的差异进水（污水收集系统eon5与一些收集系统，污水和频繁交易腐败物广泛不同的组成eon4）。而具体的属性，有助于不同年代不稳观察不能得出结论，不同的测量表明，进一步评价因素是必要的。

4.结论

污水中有机氮的污水处理厂排放到氮敏感的地区有可能成为一个重大的总氮负荷的主要贡献的。出于这个原因，重要的是发展的方法，使不稳定的自然水域待定。虽然生物测定方法已被用来了解影响废水微生物生长在接收流和河口（布朗克等人。，2010；菲利皮诺等人。，2011），我们表明，先进的化学分析可以表明反应条件下甚至在标准生物测定不。散装化学分析也在废水和生物测定表明，净消耗的有机氮的生物是可变的（布朗克等人。，2010；菲利皮诺等人。，2011），和，甚至可以有不净生产（研究）。然而，分子级化学表明，许多化合物是消费等过程中产生的培育与自然微生物群落，顽固的分数低，范围从0到21%。生产和消费的化合物在培养瓶和自然生态系统的生物利用度的掩盖了真正的环境中。自然的有机氮变化的基础上的治疗过程和废水处理收到的那些植物，从而影响其反应的环境。在这里，我们检查治疗过程作为一个点的示范如何脆弱的生物测定被误解的情况下并行分子化学分析。同时，我们先进的化学分析表明，处理后的污水在这里检查从非常不同的处理过程更反应比预计从净变化的大量不浓度在培育瓶。

我们的研究结果有重要影响的管理和建议，它可能不妥当的折扣从污水有机氮营养负荷估计；相反，它应该被计入养分分配的污水处理厂的排放对水生系统。更多的污水处理厂的污水应进行筛选，以确定如何在不稳定的一系列处理厂采用不同的处理工艺。此外，它不知道是否改变治疗技术，起源的影响，或操作可以用来减少的数额有机氮在污水或改变其成分使其更为顽固的环境，这是出水。进一步研究补救战略，解决这些问题是有道理。

鸣谢