CN103941280B - 基于冲激响应不变法的数字核脉冲高斯成形方法 - Google Patents
基于冲激响应不变法的数字核脉冲高斯成形方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103941280B CN103941280B CN201310629796.2A CN201310629796A CN103941280B CN 103941280 B CN103941280 B CN 103941280B CN 201310629796 A CN201310629796 A CN 201310629796A CN 103941280 B CN103941280 B CN 103941280B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gaussian
- impulse response
- digital
- frequency
- forming system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 18
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 8
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 5
- 238000004088 simulation Methods 0.000 abstract description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 8
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 101100042630 Caenorhabditis elegans sin-3 gene Proteins 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004958 nuclear spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000005316 response function Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于冲激响应不变法的数字核脉冲高斯成形方法,包括:根据模拟高斯成形***的电路,得到***电路输入信号与输出信号的微分方程,将微分方程通过频域分析进行推导,获得模拟高斯***的单位冲激响应;分析模拟高斯成形***的频率响应,并根据频率响应的频谱范围确定对模拟高斯成形***进行采样的频率;将模拟高斯成形***用冲激响应不变法由模拟域转换为数字域,得到数字高斯成形***的单位冲激响应,所述冲激响应中含有可对波形宽度进行调整的成形参数;选定冲激响应中的成形参数,并根据选定的成形参数值确定对应的数字高斯成形***的单位冲激响应;将输入到数字高斯成形***的核脉冲信号与数字高斯成形***的单位冲激响应进行卷积和运算,实现数字核脉冲高斯成形。
Description
技术领域
本发明涉及放射性测量中数字核脉冲的高斯成形,尤其涉及一种基于冲激响应不变法的数字核脉冲高斯成形方法。
背景技术
在核能谱测量***中,为方便后续电路处理和分析并减小脉冲堆积及提高信噪比,需将探测器输出的信号成形为合适的波形。高斯波形的信噪比高、顶部比较平坦、弹道亏损较小,因此常将探测器输出的信号成形为高斯或准高斯波形。模拟高斯成形可以使用模拟Sallen-Key滤波器实现,但由于模拟电路实现的成形***,改变成形参数必须对硬件进行调整;而数字成形则不需调整***硬件,具有更高的灵活性及稳定性,数字高斯成形算法成为近年来核信号处理研究的热点。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明的目的是提供一种基于冲激响应不变法的数字核脉冲高斯成形方法。该方法克服了核脉冲模拟高斯成形的不足,解决了核脉冲的数字高斯成形需求,为核仪器的数字化奠定了基础。
本发明的目的通过以下的技术方案来实现:
基于冲激响应不变法的数字核脉冲高斯成形方法,包括:
根据模拟高斯成形***的电路,得到***电路输入信号与输出信号的微分方程,将微分方程通过频域分析进行推导,获得模拟高斯***的单位冲激响应;
分析模拟高斯成形***的频率响应,并根据频率响应的频谱范围确定对模拟高斯成形***进行采样的频率;
将模拟高斯成形***用冲激响应不变法由模拟域转换为数字域,得到数字高斯成形***的单位冲激响应,所述冲激响应中含有可对波形宽度进行调整的成形参数;
选定冲激响应中的成形参数,并根据选定的成形参数值确定对应的数字高斯成形***的单位冲激响应;
将输入到数字高斯成形***的核脉冲信号与数字高斯成形***的单位冲激响应进行卷积和运算,实现数字核脉冲高斯成形。
与现有技术相比,本发明的一个或多个实施例可以具有如下优点:
有效克服模拟高斯成形***的不足,将数字核脉冲信号成形为准高斯波形,并且使用中可根据对成形波形的需要灵活调节参数值,以满足不同的测量需求,提高***的能量分辨率,为数字核能谱分析仪中高斯脉冲成形的实时实现奠定了基础。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例共同用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是数字高斯成形实现过程的流程图;
图2是模拟高斯成形***的电路原理图;
图3是不同参数值对应的高斯成形波形。
具体实施方式
容易理解,根据本发明的技术方案,在不变更本发明的实质精神下,本领域的一般技术人员可以提出本发明的多个结构方式和制作方法。因此以下具体实施方式以及附图仅是本发明的技术方案的具体说明,而不应当视为本发明的全部或者视为本发明技术方案的限定或限制。
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述。
如图1所示,为基于冲激响应不变法的数字核脉冲高斯成形方法,该方法包括以下步骤:
步骤10根据模拟高斯成形***的电路,得到***电路输入信号f(t)与输出信号y(t)的微分方程,将微分方程通过频域分析进行推导,获得模拟高斯***的单位冲激响应h(t);
上述模拟高斯成形***的电路即是模拟Sallen-Key滤波器的电路,根据模拟Sallen-Key滤波器的电路原理(如图2所示),列出输入信号f(t)与输出信号y(t)之间的微分方程为:
R2C2y"(t)+RCy′(t)+y(t)=2f(t)(1)
用频域分析法推导出模拟高斯***的单位冲激响应
根据得模拟高斯成形***的频率响应函数H(ω)为:
对其进行傅里叶逆变换得:
步骤20分析模拟高斯成形***的频率响应,并根据频率响应的频谱范围确定对模拟高斯成形***进行采样的频率;
确保采样频率大于模拟高斯成形***频率响应带宽的2倍,以避免模拟域到数字域转换时发生频谱混叠。
步骤30将模拟高斯成形***由模拟域转换为数字域,得到数字高斯成形***的单位冲激响应h(n),所述冲激响应中含有可对波形宽度进行调整的成形参数;
所述数字高斯成形***的单位脉冲响应h(n)正好等于模拟滤波器的冲激响应h(t)的采样值,即h(n)=h(t)|t=nT,T为采样周期。
其中,
步骤40选定冲激响应中合适的成形参数,即确定RC及T的值,并根据选定的成形参数值确定对应的数字高斯成形***的单位冲激响应h(n);
步骤50输入到数字高斯成形***的核脉冲信号与数字高斯成形***的单位冲激响应进行卷积和运算,实现数字核脉冲高斯成形,即:
图3为参数取不同值时高斯脉冲成形的波形。从图中可以看出参数值会影响成形脉冲的宽度及波形形状,实际应用中可根据实际需要来选择合适的参数值,以满足不同的测量需求。
虽然本发明所揭露的实施方式如上,但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式,并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员,在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下,可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化,但本发明的专利保护范围,仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (4)
1.基于冲激响应不变法的数字核脉冲高斯成形方法,其特征在于,所述方法包括:
根据模拟高斯成形***的电路,得到***电路输入信号与输出信号的微分方程,将微分方程通过频域分析进行推导,获得模拟高斯***的单位冲激响应;
分析模拟高斯成形***的频率响应,并根据频率响应的频谱范围确定对模拟高斯成形***进行采样的频率;
将模拟高斯成形***用冲激响应不变法由模拟域转换为数字域,得到数字高斯成形***的单位冲激响应,所述冲激响应中含有可对波形宽度进行调整的成形参数;
选定冲激响应中的成形参数,并根据选定的成形参数值确定对应的数字高斯成形***的单位冲激响应;
将输入到数字高斯成形***的核脉冲信号与数字高斯成形***的单位冲激响应进行卷积和运算,实现数字核脉冲高斯成形。
2.根据权利要求1所述的基于冲激响应不变法的数字核脉冲高斯成形方法,其特征在于,所述对模拟高斯成形***进行采样的频率大于模拟高斯成形***频率响应带宽的2倍。
3.根据权利要求1所述的基于冲激响应不变法的数字核脉冲高斯成形方法,其特征在于,所述成形参数影响成形脉冲的宽度及波形形状,参数值越小,波形越宽。
4.根据权利要求1所述的基于冲激响应不变法的数字核脉冲高斯成形方法,其特征在于,所述冲激响应不变法是:使数字高斯成形***的单位冲激响应等于模拟高斯成形***单位冲激响应的采样值,从而得到数字高斯成形***的单位冲激响应。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310629796.2A CN103941280B (zh) | 2013-11-29 | 2013-11-29 | 基于冲激响应不变法的数字核脉冲高斯成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310629796.2A CN103941280B (zh) | 2013-11-29 | 2013-11-29 | 基于冲激响应不变法的数字核脉冲高斯成形方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103941280A CN103941280A (zh) | 2014-07-23 |
CN103941280B true CN103941280B (zh) | 2016-01-20 |
Family
ID=51189026
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201310629796.2A Expired - Fee Related CN103941280B (zh) | 2013-11-29 | 2013-11-29 | 基于冲激响应不变法的数字核脉冲高斯成形方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103941280B (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105301627B (zh) * | 2015-11-23 | 2018-10-09 | 重庆大学 | 一种能谱分析方法、能谱分析***及伽马射线探测*** |
CN112327347B (zh) * | 2020-10-29 | 2022-11-18 | 中广核久源(成都)科技有限公司 | 曲率可调的数字化核脉冲成形*** |
CN114252899B (zh) * | 2022-03-02 | 2022-05-20 | 四川新先达测控技术有限公司 | 一种核信号的级联冲激卷积成形方法和装置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN201251629Y (zh) * | 2008-07-14 | 2009-06-03 | 成都理工大学 | 一种数字随机脉冲实时甄别与存储*** |
US8315836B2 (en) * | 2009-12-14 | 2012-11-20 | Mitsubishi Electric Corporation | Radiation measuring device and diagnostic method thereof |
-
2013
- 2013-11-29 CN CN201310629796.2A patent/CN103941280B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN201251629Y (zh) * | 2008-07-14 | 2009-06-03 | 成都理工大学 | 一种数字随机脉冲实时甄别与存储*** |
US8315836B2 (en) * | 2009-12-14 | 2012-11-20 | Mitsubishi Electric Corporation | Radiation measuring device and diagnostic method thereof |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
Study of time-domain digital pulse shaping algorithms for nuclear signals;ZHOU Jianbin et al.;《Nuclear Science and Techniques》;20121231;第23卷;150-155 * |
基于高斯函数分布的数字化能谱模拟软件在X荧光分析中的应用;李飞等;《核技术》;20110930;第34卷(第9期);663-665 * |
无限冲激响应数字滤波器的设计与 MATLAB 仿真;赵普渡;《工程控制计算机》;20111231;第24卷(第10期);97-98、100 * |
模拟滤波器的数字化;赵伟刚,陈洪亮;《技术交流》;20011231;第17卷(第12期);46-47、36 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103941280A (zh) | 2014-07-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103837884B (zh) | 基于时域分析的数字核脉冲信号梯形成形算法 | |
CN103941087B (zh) | 欠采样速率下的高频余弦信号的频率测量方法及其装置 | |
CN103257271A (zh) | 一种基于stm32f107vct6的微电网谐波与间谐波检测装置及检测方法 | |
CN103457603B (zh) | 一种基于平均频谱测试adc动态参数的方法 | |
CN106199185B (zh) | 一种基于连续对数扫频的线性脉冲响应测量方法及*** | |
Regadío et al. | Implementation of a real-time adaptive digital shaping for nuclear spectroscopy | |
CN103353550A (zh) | 一种测量电力***信号频率及谐波参数的方法 | |
CN103308804A (zh) | 基于快速k-s变换电能质量扰动信号时频参数提取方法 | |
CN103983849B (zh) | 一种实时高精度的电力谐波分析方法 | |
CN105783974A (zh) | 一种线性调频信号的检测、参数估计方法及*** | |
CN103763051A (zh) | 实现瞬态信号捕获和频谱分析的*** | |
CN109407501B (zh) | 一种基于相关信号处理的时间间隔测量方法 | |
CN103941280B (zh) | 基于冲激响应不变法的数字核脉冲高斯成形方法 | |
CN104218973A (zh) | 基于Myriad滤波的跳频信号参数估计方法 | |
CN106845334A (zh) | 一种基于数学形态学的新型噪声提取方法 | |
CN102998528B (zh) | 动态正弦畸变信号中频率分量的提取方法及其实现装置 | |
CN106027179A (zh) | 一种基于综合互素分析的宽带频谱感知方法及其装置 | |
CN103308829B (zh) | 一种gis单次局放信号提取与触发时刻调整方法 | |
CN104729677B (zh) | 一种非平稳噪声信号的时域数字计权方法 | |
CN103543331B (zh) | 一种计算电信号谐波和间谐波的方法 | |
WO2024109031A1 (zh) | 一种基于hht变换的电压质量扰动检测方法 | |
Zhidong et al. | A new method for processing end effect in empirical mode decomposition | |
CN108983321B (zh) | 一种基于同步压缩小波变换的提取太阳黑子数和地磁Ap指数的周期分量的方法 | |
CN110287853B (zh) | 一种基于小波分解的暂态信号去噪方法 | |
CN110808929A (zh) | 相减策略的实复转换式信噪比估计算法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160120 Termination date: 20161129 |