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。
指数衰减数字核脉冲信号墨西哥草帽小波成形实时数据处理算法推导如下:
墨西哥草帽母小波函数表达式为:
g(t)卷积型小波基函数为:
ψ(t)为g(t)的一阶导数,则
其Fouier变换为,
显然由可容许性条件可知ψ(t)可作为小波母波函数,其卷积型小波基函数为,
核辐射探测器前置放大器输出信号表达式为:
式(2-6)中H为指数衰减信号脉冲幅度,τ0为指数衰减信号时间常数,u(t)如式(2-7)所示,
f(t)求导得,
式(2-8)中δ(t)为单位冲激函数,以式(2-5)为小波基函数,对f(t)作小波变换,则
代入式(2-2)、式(2-5)和式(2-8)得,
整理得,
令***函数
式(2-12)中τ0为指数衰减信号时间常数,s为小波变换尺度,由式(2-11)和式(2-12)可知,f(t)与h(t)的卷积为:
显然即h(t)为有限长信号,则h(t)可离散化为,
式(2-14)中M为正整数,考虑叠加基线因素,式(2-6)可离散化为,
式(2-15)中N为正整数,k,c为常数,已知采样点Fi,时间常数τ0可由下式求得,
由式(2-13)、式(2-14)和式(2-15)可知,在离散域中,
式(2-17)为指数衰减数字核脉冲信号墨西哥草帽小波成形实时数据处理关键表达式。图2示意了墨西哥草帽小波成形数据处理并行数字逻辑单元分布,通过多乘法器和多加法器并行协同工作,式(2-17)可以实现实时数据处理,即在一个采样点数据采集的时钟周期内完成一个采样点的滤波计算。
经过***函数式(2-12)滤波成形后,波形的基线恒等于0,具体推导如下:
不妨设式(2-6)叠加了如下基线:
b(t)=k·t+c(2-18)
式(2-18)中k,c为常数,显然,
则式(2-18)与式(2-12)的卷积为,
由式(2-22)可知,
[f(t)+b(t)]*h(t)=f(t)*h(t)(2-23)
即式(2-6)中叠加式(2-18)的基线,经过***函数式(2-12)滤波成形后,基线恒等于0,成形后的波形无需再进行基线扣除。
如图1-(b)所示,当存在弹道亏损时,经过墨西哥草帽小波成形后,波形左右极小值不再对称,其高度差为h,不妨设成形后的波形极大值为H,H即成形后的脉冲幅度值,则弹道亏损程度可以用进行量化。另外,弹道亏损程度越大,成形后的波形左右极小值之间的时间差t值越大。
存在弹道亏损的核脉冲信号可以由式(2-24)模拟,
图3-(a)为弹道亏损程度量化值与时间参数τ1关系曲线,时间参数τ1越大,表示弹道亏损程度越大,对应的弹道亏损程度量化值越大,弹道亏损程度量化值与时间参数τ1关系曲线单调递增。图3-(b)为成形后的波形左右极小值之间的时间差t与时间参数τ1关系曲线。图3-(c)为弹道亏损量化值与成形后的脉冲幅度H关系曲线,根据该关系曲线,可以根据弹道亏损程度量化值采用乘以一定系数的方法补偿因弹道亏损引起的脉冲幅度下降。
图3-(a)曲线关系图为单调递增函数,故可以通过比较弹道亏损程度量化值大小,进行多种粒子脉冲形状甄别。
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。