基于沖激響應(yīng)不變法的數(shù)字核脈沖高斯成形方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于沖激響應(yīng)不變法的數(shù)字核脈沖高斯成形方法，包括：根據(jù)模擬高斯成形系統(tǒng)的電路，得到系統(tǒng)電路輸入信號(hào)與輸出信號(hào)的微分方程，將微分方程通過(guò)頻域分析進(jìn)行推導(dǎo)，獲得模擬高斯系統(tǒng)的單位沖激響應(yīng)；分析模擬高斯成形系統(tǒng)的頻率響應(yīng)，并根據(jù)頻率響應(yīng)的頻譜范圍確定對(duì)模擬高斯成形系統(tǒng)進(jìn)行采樣的頻率；將模擬高斯成形系統(tǒng)用沖激響應(yīng)不變法由模擬域轉(zhuǎn)換為數(shù)字域，得到數(shù)字高斯成形系統(tǒng)的單位沖激響應(yīng)，所述沖激響應(yīng)中含有可對(duì)波形寬度進(jìn)行調(diào)整的成形參數(shù)；選定沖激響應(yīng)中的成形參數(shù)，并根據(jù)選定的成形參數(shù)值確定對(duì)應(yīng)的數(shù)字高斯成形系統(tǒng)的單位沖激響應(yīng)；將輸入到數(shù)字高斯成形系統(tǒng)的核脈沖信號(hào)與數(shù)字高斯成形系統(tǒng)的單位沖激響應(yīng)進(jìn)行卷積和運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)數(shù)字核脈沖高斯成形。
【專利說(shuō)明】基于沖激響應(yīng)不變法的數(shù)字核脈沖高斯成形方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及放射性測(cè)量中數(shù)字核脈沖的高斯成形，尤其涉及一種基于沖激響應(yīng)不變法的數(shù)字核脈沖高斯成形方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在核能譜測(cè)量系統(tǒng)中，為方便后續(xù)電路處理和分析并減小脈沖堆積及提高信噪t匕，需將探測(cè)器輸出的信號(hào)成形為合適的波形。高斯波形的信噪比高、頂部比較平坦、彈道虧損較小，因此常將探測(cè)器輸出的信號(hào)成形為高斯或準(zhǔn)高斯波形。模擬高斯成形可以使用模擬Sallen-Key濾波器實(shí)現(xiàn)，但由于模擬電路實(shí)現(xiàn)的成形系統(tǒng)，改變成形參數(shù)必須對(duì)硬件進(jìn)行調(diào)整；而數(shù)字成形則不需調(diào)整系統(tǒng)硬件，具有更高的靈活性及穩(wěn)定性，數(shù)字高斯成形算法成為近年來(lái)核信號(hào)處理研究的熱點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種基于沖激響應(yīng)不變法的數(shù)字核脈沖高斯成形方法。該方法克服了核脈沖模擬高斯成形的不足，解決了核脈沖的數(shù)字高斯成形需求，為核儀器的數(shù)字化奠定了基礎(chǔ)。
[0004]本發(fā)明的目的通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0005]基于沖激響應(yīng)不變法的數(shù)字核脈沖高斯成形方法，包括:
[0006]根據(jù)模擬高斯成形系統(tǒng)的電路，得到系統(tǒng)電路輸入信號(hào)與輸出信號(hào)的微分方程，將微分方程通過(guò)頻域分析進(jìn)行推導(dǎo)，獲得模擬高斯系統(tǒng)的單位沖激響應(yīng)；
[0007]分析模擬高斯成形系統(tǒng)的頻率響應(yīng)，并根據(jù)頻率響應(yīng)的頻譜范圍確定對(duì)模擬高斯成形系統(tǒng)進(jìn)行采樣的頻率；
[0008]將模擬高斯成形系統(tǒng)用沖激響應(yīng)不變法由模擬域轉(zhuǎn)換為數(shù)字域，得到數(shù)字高斯成形系統(tǒng)的單位沖激響應(yīng)，所述沖激響應(yīng)中含有可對(duì)波形寬度進(jìn)行調(diào)整的成形參數(shù)；
[0009]選定沖激響應(yīng)中的成形參數(shù)，并根據(jù)選定的成形參數(shù)值確定對(duì)應(yīng)的數(shù)字高斯成形系統(tǒng)的單位沖激響應(yīng)；
[0010]將輸入到數(shù)字高斯成形系統(tǒng)的核脈沖信號(hào)與數(shù)字高斯成形系統(tǒng)的單位沖激響應(yīng)進(jìn)行卷積和運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)數(shù)字核脈沖高斯成形。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例可以具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0012]有效克服模擬高斯成形系統(tǒng)的不足，將數(shù)字核脈沖信號(hào)成形為準(zhǔn)高斯波形，并且使用中可根據(jù)對(duì)成形波形的需要靈活調(diào)節(jié)參數(shù)值，以滿足不同的測(cè)量需求，提高系統(tǒng)的能量分辨率，為數(shù)字核能譜分析儀中高斯脈沖成形的實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。
[0013]本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書(shū)中闡述，并且，部分地從說(shuō)明書(shū)中變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)在說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要求書(shū)以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得?！緦＠綀D】

【附圖說(shuō)明】
[0014]附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與本發(fā)明的實(shí)施例共同用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0015]圖1是數(shù)字高斯成形實(shí)現(xiàn)過(guò)程的流程圖；
[0016]圖2是模擬高斯成形系統(tǒng)的電路原理圖；
[0017]圖3是不同參數(shù)值對(duì)應(yīng)的高斯成形波 形。
【具體實(shí)施方式】
[0018]容易理解，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，在不變更本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神下，本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員可以提出本發(fā)明的多個(gè)結(jié)構(gòu)方式和制作方法。因此以下【具體實(shí)施方式】以及附圖僅是本發(fā)明的技術(shù)方案的具體說(shuō)明，而不應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明的全部或者視為本發(fā)明技術(shù)方案的限定或限制。
[0019]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
[0020]如圖1所示，為基于沖激響應(yīng)不變法的數(shù)字核脈沖高斯成形方法，該方法包括以下步驟:
[0021]步驟10根據(jù)模擬高斯成形系統(tǒng)的電路，得到系統(tǒng)電路輸入信號(hào)f (t)與輸出信號(hào)y(t)的微分方程，將微分方程通過(guò)頻域分析進(jìn)行推導(dǎo)，獲得模擬高斯系統(tǒng)的單位沖激響應(yīng)h(t)；
[0022]上述模擬高斯成形系統(tǒng)的電路即是模擬Sallen-Key濾波器的電路，根據(jù)模擬Sallen-Key濾波器的電路原理(如圖2所不),列出輸入信號(hào)f (t)與輸出信號(hào)y(t)之間的微分方程為:
[0023]
【權(quán)利要求】
1.基于沖激響應(yīng)不變法的數(shù)字核脈沖高斯成形方法，其特征在于，所述方法包括: 根據(jù)模擬高斯成形系統(tǒng)的電路，得到系統(tǒng)電路輸入信號(hào)與輸出信號(hào)的微分方程，將微分方程通過(guò)頻域分析進(jìn)行推導(dǎo)，獲得模擬高斯系統(tǒng)的單位沖激響應(yīng)； 分析模擬高斯成形系統(tǒng)的頻率響應(yīng)，并根據(jù)頻率響應(yīng)的頻譜范圍確定對(duì)模擬高斯成形系統(tǒng)進(jìn)行采樣的頻率； 將模擬高斯成形系統(tǒng)用沖激響應(yīng)不變法由模擬域轉(zhuǎn)換為數(shù)字域，得到數(shù)字高斯成形系統(tǒng)的單位沖激響應(yīng)，所述沖激響應(yīng)中含有可對(duì)波形寬度進(jìn)行調(diào)整的成形參數(shù)； 選定沖激響應(yīng)中的成形參數(shù)，并根據(jù)選定的成形參數(shù)值確定對(duì)應(yīng)的數(shù)字高斯成形系統(tǒng)的單位沖激響應(yīng)； 將輸入到數(shù)字高斯成形系統(tǒng)的核脈沖信號(hào)與數(shù)字高斯成形系統(tǒng)的單位沖激響應(yīng)進(jìn)行卷積和運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)數(shù)字核脈沖高斯成形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于沖激響應(yīng)不變法的數(shù)字核脈沖高斯成形方法，其特征在于，所述模擬高斯系統(tǒng)單位沖激響應(yīng)的求解在頻域中進(jìn)行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于沖激響應(yīng)不變法的數(shù)字核脈沖高斯成形方法，其特征在于，所述對(duì)模擬高斯成形系統(tǒng)進(jìn)行采樣的頻率大于模擬高斯成形系統(tǒng)頻率響應(yīng)帶寬的2倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于沖激響應(yīng)不變法的數(shù)字核脈沖高斯成形方法，其特征在于，所述成形參數(shù)影響成形脈沖的寬度及波形形狀，參數(shù)值越小，波形越寬。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于沖激響應(yīng)不變法的數(shù)字核脈沖高斯成形方法，其特征在于，所述沖激響應(yīng)不變法是:使數(shù)字高斯成形系統(tǒng)的單位沖激響應(yīng)等于模擬高斯成形系統(tǒng)單位沖激響應(yīng)的采樣值，從而得到數(shù)字高斯成形系統(tǒng)的單位沖激響應(yīng)。
【文檔編號(hào)】G01T7/00GK103941280SQ201310629796
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2013年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月29日
【發(fā)明者】葛青, 葛良全, 曾國(guó)強(qiáng) 申請(qǐng)人:成都理工大學(xué)