4d；
[0192] 所述幅度随机数获得子模块404a，用于根据反函数抽样法，利用均匀分布随机数 抽样得到符合所述核脉冲信号幅度随机分布函数的核脉冲幅度随机数；
[0193] 所述单个数字核脉冲信号获得子模块404b，用于以所述核脉冲幅度随机数为幅 值，根据所述单个核脉冲信号的波形函数构造单个数字核脉冲信号；
[0194] 所述时间间隔随机数获得子模块404c，用于根据反函数抽样法，利用均匀分布随 机数抽样得到符合所述核脉冲信号时间间隔随机分布函数的核脉冲时间间隔随机数；
[0195] 所述连续数字核脉冲信号获得模块404d，用于以所述核脉冲时间间隔随机数为脉 冲时间间隔，构造并输出连续的数字核脉冲信号。
[0196] 所述均匀分布随机数预先产生；
[0197] 需要说明的是，反函数抽样法是已知的算法。例如，所述核脉冲信号幅度随机分布 函数为y = f(x)，y = f(x)存在反函数，即利用y来获得X，而y可以用均匀分布随机数代替。用 t来表示均匀分布随机数，则t = f(x)，由于t是已知的，因此，可以获得X。可以理解的是，利 用该方式可以获得核脉冲幅度随机数，同理也可以获得核脉冲时间间隔随机数。
[0198] 均匀分布随机数可以预先产生，可以理解的是，产生均分分布随机数也是比较成 熟的技术，可以利用硬件来产生，也可以利用软件算法来产生。
[0199] 本发明以上实施例提供的装置，将电子学和数学相结合，来模拟产生核脉冲信号， 从而为实验和教学研究提供核脉冲信号。这样可以不必利用放射源和探测器产生真实的核 脉冲信号，避免放射源辐射产生的危害。
[0200] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽 然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人 员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明 技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离 本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同 变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
【主权项】
1. 一种核脉冲信号的产生方法，其特征在于，包括以下步骤： 获得核脉冲信号幅度随机分布函数； 获得单个核脉冲信号的波形函数； 获得核脉冲信号时间间隔随机分布函数； 根据所述核脉冲信号幅度随机分布函数、单个核脉冲信号的波形函数以及核脉冲信号 时间间隔随机分布函数产生数字核脉冲信号； 将所述数字核脉冲信号转换为模拟核脉冲信号进行输出。2. 根据权利要求1所述的核脉冲信号的产生方法，其特征在于，所述获得核脉冲信号幅 度随机分布函数，具体为： 根据真实核脉冲信号的多道幅度能谱获得核脉冲信号幅度随机分布函数； 根据真实核脉冲信号的多道幅度能谱获得核脉冲信号幅度随机分布函数，具体为： 根据预设节点对所述多道幅度能谱进行分段，得到分段数据； 对每段所述分段数据分别进行拟合，获得各段所述分段数据对应的拟合函数； 对所述拟合函数的横坐标进行归一化，然后计算获得所述拟合函数的积分函数； 对所述拟合函数的积分函数进行归一化，获得所述核脉冲信号幅度随机分布函数。3. 根据权利要求2所述的核脉冲信号的产生方法，其特征在于，对每段所述分段数据分 别进行拟合，获得各段所述分段数据对应的拟合函数，具体为： 利用指数拟合、高斯拟合和多项式拟合分别对每段所述分段数据进行拟合，获得每段 所述分段数据对应的三种拟合函数； 分别计算所述三种拟合函数的拟合方差； 选取最小的拟合方差对应的拟合函数作为该段分段数据的拟合函数。4. 根据权利要求2所述的核脉冲信号的产生方法，其特征在于，对所述拟合函数的横坐 标进行归一化，之前还包括： 对分段的拟合函数在节点处形成的断点进行平滑处理，以使各段拟合函数形成一个完 整的平滑的拟合函数。5. 根据权利要求1所述的核脉冲信号的产生方法，其特征在于，获得核脉冲信号时间间 隔随机分布函数，具体为:根据所述真实核脉冲信号在时间上出现的概率服从泊松分布获 得核脉冲信号时间间隔随机分布函数， 按照泊松分布，在时间△ T内出现η个核脉冲信号的概率为：其中，5为所述核脉冲信号的平均计数率； 所述核脉冲信号的时间间隔服从平均值为(1 / ?的指数分布，则由指数分布获得所述核 脉冲信号时间间隔随机分布函数为：6. 根据权利要求1所述的核脉冲信兮的严生万法，其特祉在于，所述根据所述核脉冲信 号幅度随机分布函数、单个核脉冲信号的波形函数以及核脉冲信号时间间隔随机分布函数 产生数字核脉冲信号，具体为： 根据反函数抽样法，利用均匀分布随机数抽样得到符合所述核脉冲信号幅度随机分布 函数的核脉冲幅度随机数； 以所述核脉冲幅度随机数为幅值，根据所述单个核脉冲信号的波形函数构造单个数字 核脉冲信号； 根据反函数抽样法，利用均匀分布随机数抽样得到符合所述核脉冲信号时间间隔随机 分布函数的核脉冲时间间隔随机数； 以所述核脉冲时间间隔随机数为脉冲时间间隔，构造并输出连续的数字核脉冲信号。7. -种核脉冲信号的产生装置，其特征在于，包括：核脉冲信号幅度随机模型建立模 块、核脉冲信号波形函数建立模块、核脉冲信号时间间隔随机模型建立模块、数字核脉冲信 号建立模块和数模转换模块； 所述核脉冲信号幅度随机模型建立模块，用于获得核脉冲信号幅度随机分布函数； 所述核脉冲信号波形函数建立模块，用于获得单个核脉冲信号的波形函数； 所述核脉冲信号时间间隔随机模型建立模块，用于获得核脉冲信号时间间隔随机分布 函数； 所述数字核脉冲信号建立模块，用于根据所述核脉冲信号幅度随机分布函数，单个核 脉冲信号的波形函数以及核脉冲信号时间间隔随机分布函数产生数字核脉冲信号； 所述数模转换模块，用于将所述数字核脉冲信号转换为模拟核脉冲信号进行输出。8. 根据权利要求7所述的核脉冲信号的产生装置，其特征在于，所述核脉冲信号幅度随 机模型建立模块，用于根据真实核脉冲信号的多道幅度能谱获得核脉冲信号幅度随机分布 函数； 所述核脉冲信号幅度随机模型建立模块包括:分段数据获取子模块、拟合函数获取子 模块、第一归一化子模块和第二归一化子模块； 所述分段数据获取子模块，根据预设节点对所述多道幅度能谱进行分段，得到分段数 据； 所述拟合函数获取子模块，对每段所述分段数据分别进行拟合，获得各段所述分段数 据对应的拟合函数； 所述第一归一化子模块，对所述拟合函数的横坐标进行归一化，然后计算获得所述拟 合函数的积分函数； 所述第二归一化子模块，对所述拟合函数的积分函数进行归一化，获得所述核脉冲信 号幅度随机分布函数。9. 根据权利要求8所述的核脉冲信号的产生装置，其特征在于，所述拟合函数获取子模 块包括:拟合子模块、方差计算子模块和选择子模块； 所述拟合子模块，用于利用指数拟合、高斯拟合和多项式拟合分别对每段所述分段数 据进行拟合，获得每段所述分段数据对应的三种拟合函数； 所述方差计算子模块，用于分别计算所述三种拟合函数的拟合方差； 所述选择子模块，用于选取最小的拟合方差对应的拟合函数作为该段分段数据的拟合 函数。10. 根据权利要求8所述的核脉冲信号的产生装置，其特征在于，所述核脉冲信号幅度 随机模型建立模块还包括:平滑子模块； 所述平滑子模块，用于在所述拟合函数的横坐标进行归一化，对分段的拟合函数在节 点处形成的断点进行平滑处理，以使各段拟合函数形成一个完整的平滑的拟合函数。11. 根据权利要求7所述的核脉冲信号的产生装置，其特征在于，所述核脉冲信号时间 间隔随机模型建立模块包括：核脉冲信号时间间隔随机模型建立子模块，用于按照以下方 式获得核脉冲信号时间间隔随机分布函数； 按照泊松分布，在时间△ T内出现η个核脉冲信号的概率为：其中，??为所述核脉冲信号的平均计数率； 所述核脉冲信号的时间间隔服从平均值为(1 /?的指数分布，则由指数分布获得所述核 脉冲信号时间间隔随机分布函数为：12. 根据权利要求7所述的核脉冲信号的产生装置，其特征在于，所述数字核脉冲信号 建立模块包括:幅度随机数获得子模块、单个数字核脉冲信号获得子模块、时间间隔随机数 获得子模块和连续数字核脉冲信号获得模块； 所述幅度随机数获得子模块，用于根据反函数抽样法，利用均匀分布随机数抽样得到 符合所述核脉冲信号幅度随机分布函数的核脉冲幅度随机数； 所述单个数字核脉冲信号获得子模块，用于以所述核脉冲幅度随机数为幅值，根据所 述单个核脉冲信号的波形函数构造单个数字核脉冲信号； 所述时间间隔随机数获得子模块，用于根据反函数抽样法，利用均匀分布随机数抽样 得到符合所述核脉冲信号时间间隔随机分布函数的核脉冲时间间隔随机数； 所述连续数字核脉冲信号获得模块，用于以所述核脉冲时间间隔随机数为脉冲时间间 隔，构造并输出连续的数字核脉冲信号。
【专利摘要】本发明提供一种核脉冲信号的产生方法及装置，方法包括：获得核脉冲信号幅度随机分布函数；获得单个核脉冲信号的波形函数；获得核脉冲信号时间间隔随机分布函数；根据所述核脉冲信号幅度随机分布函数，单个核脉冲信号的波形函数以及核脉冲信号时间间隔随机分布函数产生数字核脉冲信号；将数字核脉冲信号转换为模拟核脉冲信号进行输出。该方法利用电子学手段产生放射源与探测器组合产生的核脉冲信号，保证了核脉冲信号的时间特性、幅度特性和脉冲形状特性。这样可以在科研和教学过程中模拟真实的核脉冲信号，从而避免使用放射源产生核脉冲信号时带来的放射性危害。
【IPC分类】H03K3/02
【公开号】CN105720950
【申请号】CN201610040847
【发明人】殷伟刚, 陈炼, 王芷路, 王信淦, 金革, 姚远, 张智磊, 刘升全, 梁福田, 李锋
【申请人】中国科学技术大学
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2016年1月20日