一种核脉冲信号处理方法及系统与流程

文档序号:22040564发布日期:2020-08-28 18:03阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种核脉冲信号处理方法,其特征在于,包括以下操作:

探测器将射线转换为信号后经过模拟放大;

将放大后的信号转换成数字信号;

将数字信号输入fpga中经过r-c逆变换消除信号上升沿,然后经过c-r逆变换得到原始信号,将原始信号进行积分、抽样后形成梯形模型以实时产生梯形脉冲信号。

2.根据权利要求1所述的核脉冲信号处理方法,其特征在于,所述r-c逆变换的具体过程如下:

采用r-c变换得到取足够小的时间间隔,则可以将vin数字化为x(n),vout数字化为y(n),dt=50ns,则可以把上述公式转化成n=0、1、2…;然后将其通过r-c逆变换,得到;

x[n]=(1+k)*y[n]-k*y[n-1]

令y[0]=0,通过积分变换后得到

σx[n]=σy[n]+k*y[n]即为r-c逆变换的数字递推解,得到的输出结果即为原始信号的数字积分。

3.根据权利要求1所述的核脉冲信号处理方法,其特征在于,所述c-r逆变换的具体过程是:将c-r微分成形电路进行逆变换得到公式然后进行c-r逆变换,可以得到

x[n+1]-x[n]=(1+k)*y[n+1]-y[n]

整理后得到

x[n+1]-x[n]=k*y[n+1]+(y[n+1]-y[n])

将其做积分变换,当信号的初值为0时,得到

x[n+1]=k*σy[n+1]+y[n+1]

此时完成c-r逆变换的数字递推解,以适合在fpga系统中运行;式中:输入信号数字化为x(n),输出信号数字化为y(n),k=dt/rc是一个浮点数,dt=50ns。

4.根据权利要求3所述的核脉冲信号处理方法,其特征在于,公式x[n+1]=k*σ

y[n+1]+y[n+1]中k=dt/rc是一个浮点数,将其再变换成

m*x[n+1]=σy[n+1]+m*y[n+1]

式中m=1/k,可以取整成2n运算,实际输出信号只需要进行移位操作即可复原,公式中输入信号为标准的负指数信号,输出为阶跃信号或单位脉冲响应信号或锯齿信号,然后再变换成梯形信号。

5.根据权利要求4所述的核脉冲信号处理方法,其特征在于,

输入信号x[n]为阶跃信号,其梯形成形模型是,

na*z(n)=σ(x[n]+x[n-na-l]-x[n-na]-x[n-l]),其中na为梯形的上升宽度,l为梯形的上升加平顶宽度。

6.根据权利要求4所述的核脉冲信号处理方法,其特征在于,输入信号x1[n]为锯齿信号,其梯形成形模型是,

na*z(n)=(x1[n]+x1[n-na-l]-x1[n-na]-x1[n-l]),其中na为梯形的上升宽度,l为梯形的上升加平顶宽度。

7.根据权利要求4所述的核脉冲信号处理方法,其特征在于,

输入信号x2[n]为单位冲击信号,其梯形成形模型是,

na*z(n)=σσ(x2[n]+x2[n-na-l]-x2[n-na]-x2[n-l]),其中na为梯形的上升宽度,l为梯形的上升加平顶宽度。

8.一种核脉冲信号处理系统,其特征在于包括:

探测器,用于获取核脉冲信号;

模拟放大器,将上述核脉冲信号放大;

模数转换器,将放大后的核脉冲信号转换成数字信号;

fpga系统,数字信号处理,消除信号上升沿,然后经过c-r逆变换得到原始信号,将原始信号进行积分、抽样后形成梯形模型以实时产生梯形脉冲信号。

9.根据权利要求8所述的一种核脉冲信号处理系统,其特征在于所述fpga系统包括了

r-c逆系统,用于将双指数的探测器信号转换成单指数信号,并消除脉冲信号上升沿;

c-r逆系统,用于将核脉冲信号变换成原始信号。


技术总结
本发明公开了一种核脉冲信号处理方法及系统,首先探测器将射线转换为信号后经过模拟放大;将放大后的信号转换成数字信号;将数字信号输入FPGA中经过R‑C逆变换消除信号上升沿,然后经过C‑R逆变换得到原始信号,将原始信号进行积分、抽样后形成梯形模型以实时产生梯形脉冲信号。本发明采用C‑R逆系统、R‑C逆系统重新构建了适合于FPGA运算的数字梯形成形递推公式,未引入浮点运算,计算速度更快。并且通过R‑C逆系统生成了只有2‑4个采样点的高信噪比的快信号处理递推公式。因此极大的提高了测量系统的脉冲通过率。与直接采用快成形相比,需要的采样点更少,并且对于微弱信号的分辨能力更强。

技术研发人员:周建斌;喻杰;万文杰
受保护的技术使用者:四川新先达测控技术有限公司
技术研发日:2020.06.01
技术公布日:2020.08.28
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