一種基于高斯濾波成形多道脈沖幅度分析裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于高斯濾波成形多道脈沖幅度分析裝置，包括：高斯濾波成形實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理算法、基線扣除實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理算法、高斯濾波成形數(shù)字邏輯單元和基線扣除數(shù)字邏輯單元。高斯濾波成形數(shù)字邏輯單元包括：寄存器、乘法器、加法器，寄存器分兩組串聯(lián)。基線扣除數(shù)字邏輯單元包括：寄存器、乘法器、減法器、比較器、多路選擇器，寄存器為一組串聯(lián)，存儲(chǔ)高斯成形后的采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)的值，實(shí)現(xiàn)高斯脈沖濾波和基線扣除的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理功能。本發(fā)明采用高斯濾波成形算法實(shí)現(xiàn)脈沖幅度分析，解決了尾堆積脈沖幅度分析問題和基線漂移后的基線扣除問題；采用了并行計(jì)算結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)字邏輯單元，實(shí)現(xiàn)了濾波成形和基線扣除的實(shí)時(shí)運(yùn)算處理。
【專利說明】一種基于高斯濾波成形多道脈沖幅度分析裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于應(yīng)用核技術(shù)中的射線探測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種基于高斯濾波成形多道脈沖幅度分析裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]核能譜測(cè)量技術(shù)是一門綜合性很強(qiáng)新興技術(shù)，綜合了電子技術(shù)、核探測(cè)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等多個(gè)學(xué)科。目前，它已經(jīng)成為物質(zhì)成分分析的重要手段之一，在醫(yī)學(xué)、地質(zhì)學(xué)、生物學(xué)、環(huán)境學(xué)、化學(xué)、考古學(xué)等學(xué)科扮演愈來愈重要的角色。
[0003]在核輻射測(cè)量中，入射粒子的能量和核探測(cè)器輸出的脈沖信號(hào)幅度成正比，通過測(cè)量脈沖信號(hào)的幅度就能夠分析出輻射能量。能譜的獲取、分析也是核分析方法中最重要的手段之一，通過對(duì)輻射源能譜的獲取和分析可以直接或間接地得到輻射物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、組成元素的種類以及含量等重要信息。傳統(tǒng)的獲取能譜的核譜儀，主要是以電子學(xué)器件對(duì)核信號(hào)進(jìn)行放大成形、基線恢復(fù)、堆積判棄和脈沖信號(hào)峰值保持為特點(diǎn)的模擬核譜儀。
[0004]基于數(shù)字濾波成形的全數(shù)字化能譜儀逐漸成為核儀器發(fā)展的趨勢(shì)，數(shù)字化能譜儀目前主要采用梯形濾波成形算法，該濾波成形算法不能很好地解決尾堆積脈沖幅度分析問題和基線漂移后的基線扣除問題。高斯濾波成形算法及基于高斯脈沖的基線扣除算法有待進(jìn)一步優(yōu)化，以便滿足實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種基于高斯濾波成形多道脈沖幅度分析裝置，旨在解決現(xiàn)有的脈沖幅度分析存在尾堆積脈沖幅度分析和基線漂移后的基線扣除問題。
[0006]本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種基于高斯濾波成形多道脈沖幅度分析裝置，該基于高斯濾波成形多道脈沖幅度分析裝置包括:高斯濾波成形實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理算法、基線扣除實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理算法、高斯濾波成形數(shù)字邏輯單元和基線扣除數(shù)字邏輯單元；
[0007]高斯濾波成形實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理算法包括:指數(shù)脈沖信號(hào)/ {fl} = H , e^Ueaviside{n)與沖激響應(yīng)相
【權(quán)利要求】
1.一種基于高斯濾波成形多道脈沖幅度分析裝置，其特征在于，該基于高斯濾波成形多道脈沖幅度分析裝置包括:高斯濾波成形數(shù)字邏輯單元和基線扣除數(shù)字邏輯單元； 高斯濾波成形數(shù)字邏輯單元包括:寄存器、乘法器、加法器，寄存器分兩組串聯(lián)，一組存儲(chǔ) h(n) (n=-M，-M+l，……，M_1，M)值，另一組存儲(chǔ) f(n) (η=…-2，I，O，I，2，…)值，即采樣數(shù)據(jù)點(diǎn)序列，實(shí)現(xiàn)了高斯濾波成形實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理功能； 基線扣除數(shù)字邏輯單元包括:寄存器、乘法器、減法器、比較器、多路選擇器，寄存器為一組串聯(lián)，存儲(chǔ)高斯成形后的采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)g(n) (η=…_2，1，0，1，2，…)的值，實(shí)現(xiàn)高斯脈沖濾波和基線扣除的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理功能。
2.如權(quán)利要求1所述的基于高斯濾波成形多道脈沖幅度分析裝置，其特征在于，高斯濾波成形算法推導(dǎo)如下: 核輻射探測(cè)器前置放大器輸出信號(hào)表達(dá)式為:

3.如權(quán)利要求2所述的基于高斯濾波成形多道脈沖幅度分析裝置，其特征在于，尺度s的最佳取值與系統(tǒng)的噪聲水平有關(guān)，具體推導(dǎo)如下: 核輻射探測(cè)器前置放大器輸出噪聲功率譜為:

4.如權(quán)利要求2和3所述的基于高斯濾波成形多道脈沖幅度分析裝置，其特征在于，最佳尺度s為4或8，當(dāng)s取值4時(shí)，式(8)中的M取值40，當(dāng)s取值8時(shí)，式(8)中的M取值80，通過快高斯濾波成形分辨核事件脈沖，再利用慢高斯濾波成形計(jì)算脈沖幅度，快高斯濾波成形的尺度s取值為I，相應(yīng)式(8)中的M取值10。
5.如權(quán)利要求2所述的基于高斯濾波成形多道脈沖幅度分析裝置，其特征在于，當(dāng)式(I)中的f(t)存在基線漂移時(shí)，高斯脈沖g(t)也隨之存在基線漂移，因此式(4)應(yīng)修正為:

6.如權(quán)利要求1、2和5所述的基于高斯濾波成形多道脈沖幅度分析裝置，其特征在于，基線扣除數(shù)字邏輯單元進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算:①式(23)中H的值僅與
【文檔編號(hào)】G01T1/36GK103744106SQ201410001933
【公開日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2014年1月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月1日
【發(fā)明者】覃章健, 葛良全, 吳其反 申請(qǐng)人:成都理工大學(xué)