脉冲信号处理方法、装置及用户终端与流程

文档序号:15401982发布日期:2018-09-11 17:45阅读:197来源:国知局

本发明涉及信号处理领域,具体而言,涉及一种脉冲信号处理方法、装置及用户终端。



背景技术:

探测系统的能量分辨率由多个因素决定,比如探测信号的统计涨落、信号处理器的噪声、外部干扰、温度以及长期漂移等。统计涨落决定了给定探测系统能量分辨率的理论极限。

受统计涨落影响严重,许多探测系统的能量分辨率都较低。因此,如何降低探测系统受统计涨落影响,提升探测系统的能量分辨率,是现有技术中一亟待解决的问题。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明实施例的目的在于提供一种脉冲信号处理方法、装置及用户终端,以改善上述问题。

本发明是这样实现的:

第一方面,本发明实施例提供了一种脉冲信号处理方法,应用于用户终端,所述方法包括:

依据脉冲序列的初始脉冲信号的脉冲幅度确定对应的脉冲幅度区间;

当所述脉冲序列中的后续脉冲信号的脉冲幅度处于已有的脉冲幅度区间内时,根据当前脉冲信号的脉冲幅度更新对应的脉冲幅度区间;

否则,根据当前脉冲信号的脉冲幅度确定新的脉冲幅度区间;

根据连续多个对应同一脉冲幅度区间的脉冲信号的脉冲幅度总和,得到连续多个对应同一脉冲幅度区间的脉冲信号的平均脉冲幅度。

可选地,所述依据脉冲序列的初始脉冲信号的脉冲幅度确定对应的脉冲幅度区间,包括:

依据脉冲序列的初始脉冲信号的脉冲幅度和预先设定的脉冲幅度偏差值得到对应的脉冲幅度区间。

可选地,所述根据当前脉冲信号的脉冲幅度确定新的脉冲幅度区间,包括:

根据当前脉冲信号的脉冲幅度和所述脉冲幅度偏差值确定所述新的脉冲幅度区间。

可选地,所述根据当前脉冲信号的脉冲幅度更新对应的脉冲幅度区间,包括:

根据当前脉冲信号的脉冲幅度和所述脉冲幅度偏差值更新对应的脉冲幅度区间。

可选地,所述脉冲幅度区间为[x0-r,x0+r],其中x0为脉冲序列的初始脉冲信号的脉冲幅度,r为脉冲幅度偏差值。

第二方面,本发明实施例提供了一种脉冲信号处理装置,应用于用户终端,所述脉冲信号处理装置包括:

确定模块,用于依据脉冲序列的初始脉冲信号的脉冲幅度确定对应的脉冲幅度区间;

判断模块,用于判断所述脉冲序列中的后续脉冲信号的脉冲幅度是否处于已有的脉冲幅度区间内;

更新模块,用于当所述脉冲序列中的后续脉冲信号的脉冲幅度处于已有的脉冲幅度区间内时,根据当前脉冲信号的脉冲幅度更新对应的脉冲幅度区间;

所述确定模块还用于当所述脉冲序列中的后续脉冲信号的脉冲幅度处于已有的脉冲幅度区间外时,根据当前脉冲信号的脉冲幅度确定新的脉冲幅度区间;

运算模块,用于根据连续多个对应同一脉冲幅度区间的脉冲信号的脉冲幅度总和,得到连续多个对应同一脉冲幅度区间的脉冲信号的平均脉冲幅度。

可选地,所述确定模块用于依据脉冲序列的初始脉冲信号的脉冲幅度和预先设定的脉冲幅度偏差值得到对应的脉冲幅度区间。

可选地,所述确定模块用于根据当前脉冲信号的脉冲幅度和所述脉冲幅度偏差值确定所述新的脉冲幅度区间。

可选地,所述更新模块用于根据当前脉冲信号的脉冲幅度和所述脉冲幅度偏差值更新对应的脉冲幅度区间。

第三方面,本发明实施例提供了一种用户终端,所述用户终端包括:

存储器;

处理器;以及

脉冲信号处理装置,所述脉冲信号处理装置安装于所述存储器中并包括一个或多个由所述处理器执行的软件功能模组,所述脉冲信号处理装置包括:

确定模块,用于依据脉冲序列的初始脉冲信号的脉冲幅度确定对应的脉冲幅度区间;

判断模块,用于判断所述脉冲序列中的后续脉冲信号的脉冲幅度是否处于已有的脉冲幅度区间内;

更新模块,用于当所述脉冲序列中的后续脉冲信号的脉冲幅度处于已有的脉冲幅度区间内时,根据当前脉冲信号的脉冲幅度更新对应的脉冲幅度区间;

所述确定模块还用于当所述脉冲序列中的后续脉冲信号的脉冲幅度处于已有的脉冲幅度区间外时,根据当前脉冲信号的脉冲幅度确定新的脉冲幅度区间;

运算模块,用于根据连续多个对应同一脉冲幅度区间的脉冲信号的脉冲幅度总和,得到连续多个对应同一脉冲幅度区间的脉冲信号的平均脉冲幅度。

对于现有技术,本发明提供的脉冲信号处理方法、装置及用户终端具有如下的有益效果:

本发明提供的脉冲信号处理方法、装置及用户终端能够降低脉冲信号受涨落统计的影响,有效提升探测系统的能量分辨率。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明较佳实施例提供的用户终端的方框示意图。

图2为本发明较佳实施例提供的脉冲信号处理方法的流程图。

图3为本发明较佳实施例提供的脉冲信号处理装置的功能模块示意图。

图标:100-用户终端;110-脉冲信号处理装置;111-确定模块;112-判断模块;113-更新模块;114-运算模块;120-存储器;130-存储控制器;140-处理器;150-外设接口;160-输入输出单元;170-显示单元。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时,在本发明的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1所示,是所述用户终端100的方框示意图。所述用户终端应用于脉冲信号的探测系统,用于提高探测系统的能量分辨率,所述用户终端100可以是个人电脑(personalcomputer,pc)、平板电脑、智能手机、个人数字助理(personaldigitalassistant,pda)等。所述用户终端100包括脉冲信号处理装置110、存储器120、存储控制器130、处理器140、外设接口150、输入输出单元160、显示单元170。

所述存储器120、存储控制器130、处理器140、外设接口150、输入输出单元160、显示单元170各元件相互之间直接或间接地电性连接,以实现数据的传输或交互。例如,这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。所述脉冲信号处理装置110包括至少一个可以软件或固件(firmware)的形式存储于所述存储器120中或固化在所述用户终端100设备的操作系统(operatingsystem,os)中的软件功能模块。所述处理器140用于执行存储器120中存储的可执行模块,例如所述脉冲信号处理装置110包括的软件功能模块或计算机程序。

其中,存储器120可以是,但不限于,随机存取存储器(randomaccessmemory,ram),只读存储器(readonlymemory,rom),可编程只读存储器(programmableread-onlymemory,prom),可擦除只读存储器(erasableprogrammableread-onlymemory,eprom),电可擦除只读存储器(electricerasableprogrammableread-onlymemory,eeprom)等。其中,存储器120用于存储程序,所述处理器140在接收到执行指令后,执行所述程序,前述本发明实施例任一实施例揭示的流过程定义的服务器所执行的方法可以应用于处理器140中,或者由处理器140实现。

处理器140是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。上述的处理器140可以是通用处理器,包括中央处理器(centralprocessingunit,简称cpu)、网络处理器(networkprocessor,简称np)等;还可以是数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现成可编程门阵列(fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器140也可以是任何常规的处理器等。

所述外设接口150将各种输入/输入装置耦合至处理器140以及存储器120。在一些实施例中,外设接口150,处理器140以及存储控制器130可以在单个芯片中实现。在其他一些实例中,他们可以分别由独立的芯片实现。

输入输出单元160用于提供给用户输入数据实现用户与所述脉冲信号处理装置110的交互。所述输入输出单元160可以是,但不限于,鼠标和键盘等。

显示单元170在所述脉冲信号处理装置110与用户之间提供一个交互界面(例如用户操作界面)或用于显示图像数据给用户参考。在本实施例中,所述显示单元170可以是液晶显示器或触控显示器。若为触控显示器,其可为支持单点和多点触控操作的电容式触控屏或电阻式触控屏等。支持单点和多点触控操作是指触控显示器能感应到来自该触控显示器上一个或多个位置处同时产生的触控操作,并将该感应到的触控操作交由处理器140进行计算和处理。

请参阅图2,是本发明较佳实施例提供的应用于图1所示的脉冲信号处理装置110的脉冲信号处理方法的流程图。下面将对图2所示的具体流程进行详细阐述。

步骤s101,依据脉冲序列的初始脉冲信号的脉冲幅度确定对应的脉冲幅度区间。

本发明实施例提供的脉冲信号处理方法应用于用户终端100,用于将探测系统采集到的信号进行处理以降低脉冲信号受涨落统计的影响,从而提高测量能谱的分辨率。

在对探测系统检测到的脉冲信号进行处理时,用户终端100先获取到探测器所检测到的模拟脉冲信号序列。获得探测器所检测到的模拟脉冲信号序列后,用户终端100对该模拟脉冲信号序列进行模数转换,将模拟量信号转换成数字量信号,得到数字脉冲信号序列。

用户终端100预先设定有一用于确定脉冲幅度区间的脉冲幅度偏差值。得到数字脉冲信号序列后,用户终端100根据脉冲序列的初始脉冲信号的脉冲幅度和该预先设定的脉冲幅度偏差值确定一对应的脉冲幅度区间。所述脉冲幅度区间为[x0-r,x0+r],其中x0表示脉冲序列的初始脉冲信号的脉冲幅度,r为脉冲幅度偏差值,其中r的值不宜过大,确保脉冲幅度区间维持在一个较小的区间范围内。

步骤s102,判断脉冲序列中的后续脉冲信号的脉冲幅度是否处于已有的脉冲幅度区间内,如果是,执行步骤s103;如果否,执行步骤s104。

在对脉冲序列进行处理的过程中,用户终端100根据先进先出的顺序对脉冲序列中的脉冲信号进行处理。在确定对应的脉冲幅度区后,用户终端100依次判断后续的脉冲信号的脉冲幅度是否处于已有脉冲幅度区间内,如果是,执行步骤s103;如果否,执行步骤s104。

步骤s103,根据当前脉冲信号的脉冲幅度更新对应的脉冲幅度区间。

当当前脉冲信号的脉冲幅度处于已有的某一脉冲幅度区间内(即当前脉冲信号的脉冲幅度与该脉冲幅度区间对应)时,用户终端100根据当前脉冲信号的脉冲幅度重新更新该对应的脉冲幅度区间。

例如,初始脉冲信号的脉冲幅度为491个脉冲幅度单位,脉冲幅度偏差值r为3个脉冲幅度单位(为方便描述,后续均省略对脉冲幅度单位的描述),则根据初始脉冲信号的脉冲幅度确定的脉冲幅度区间a1为[488,494],第二个脉冲信号的脉冲幅度为488,刚好处于该脉冲幅度区间a1内,则此时用户终端100将该脉冲幅度区间a1更新为[488-3,488+3],即[485,491]。

步骤s104,根据当前脉冲信号的脉冲幅度确定新的脉冲幅度区间。

当当前脉冲信号的脉冲幅度处于已有的脉冲幅度区间外时,则说明该当前脉冲信号与已有的脉冲信号的脉冲幅度差值偏差较大。此时,用户终端100根据当前脉冲信号的脉冲幅度和预先设的脉冲幅度偏差值重新确定一个新的脉冲幅度区间。

例如,第一个脉冲幅度区间a1为[488,494],脉冲幅度偏差值为3,第二脉冲信号的脉冲幅度为450时,其处于脉冲幅度区间a1外,此时用户终端100根据当前脉冲信号的脉冲幅度和预先设的脉冲幅度偏差值重新确定新的脉冲幅度区间a2为[447,453]。

同样的,当下一个脉冲信号的脉冲幅度既不处于脉冲幅度区间a1内又不处于脉冲幅度区间a2时,用户终端100又根据下一个脉冲信号的脉冲幅度和预先设的脉冲幅度偏差值再次确定一新的脉冲幅度区间a3。

步骤s105,根据连续多个对应同一脉冲幅度区间的脉冲信号的脉冲幅度总和,得到连续多个对应同一脉冲幅度区间的脉冲信号的平均脉冲幅度。

在对脉冲信号进行处理的过程中,用户终端100会记录每个脉冲信号所对应的脉冲幅度区间以及每个脉冲信号的脉冲幅度,当连续记录多个(具体数量可根据实际情况设定)对应同一脉冲幅度区间的脉冲信号后,用户终端100跟该多个对应同一脉冲幅度区间的脉冲信号的脉冲幅度总和,求该连续多个对应同一脉冲幅度区间的脉冲信号的平均脉冲幅度,在对应的能量谱上存储计数加1。

如此,多个脉冲幅度相差较小的脉冲信号可得到一个平均脉冲幅度,处理后的脉冲信号的峰形更尖,在涨落统计的过程中,进一步降低了脉冲信号受涨落统计的影响,从而提高了探测系统的能量分辨率。

以求连续4个对应同一脉冲幅度区间的脉冲信号的平均脉冲幅度为例。假定,脉冲序列的第一个脉冲信号的脉冲幅度为491,脉冲幅度偏差值r为3,第一个脉冲信号对应的脉冲幅度区间a1为[488,494]。第二个脉冲信号的脉冲幅度为490,处于脉冲幅度区间a1内,第二个脉冲信号与脉冲幅度区间a1对应,更新后的脉冲幅度区间a1为[487,493]。第三个脉冲信号的脉冲幅度为460,不属于更新后的脉冲幅度区间a1([487,493])内,第三个脉冲信号与脉冲幅度区间a1不对应。第四个脉冲信号的脉冲幅度为493,属于更新后的脉冲幅度区间a1([487,493])内,第四个脉冲信号与脉冲幅度区间a1对应,再次更新后的脉冲幅度区间a1为[490,496]。第五个脉冲信号的脉冲幅度为492,属于再次更新后的脉冲幅度区间a1([490,496])内,第五个脉冲信号与脉冲幅度区间a1对应。因此,连续四个对应同一脉冲幅度区间a1的脉冲信号的平均脉冲幅度为(491+490+493+492)/4。

综上所述,本发明实施例提供的脉冲信号处理方法在对脉冲信号进行处理的过程中,当脉冲序列中的后续脉冲信号的脉冲幅度处于已有的脉冲幅度区间内时,根据当前脉冲信号的脉冲幅度更新对应的脉冲幅度区间。当脉冲序列中的后续脉冲信号的脉冲幅度处于已有的脉冲幅度区间外时,根据当前脉冲信号的脉冲幅度确定新的脉冲幅度区间。然后,根据连续多个对应同一脉冲幅度区间的脉冲信号的脉冲幅度总和统计连续多个对应同一脉冲幅度区间的脉冲信号的平均脉冲幅度。如此,可根据脉冲幅度区间将连续多个对应同一脉冲幅度区间的脉冲信号处理得到一个脉冲信号,处理后的脉冲信号的半高宽在原来的基础上减小,峰形更尖,在涨落统计的过程中,进一步降低了脉冲信号受涨落统计的影响,从而提高了探测系统的能量分辨率。同时,本发明提供的方法不会改变能量谱中特征峰的位置。

请参阅图3,是本发明较佳实施例提供的图1所示的脉冲信号处理装置110的功能模块示意图。所述脉冲信号处理装置110包括有确定模块111、判断模块112、更新模块113和运算模块114。

确定模块111用于依据脉冲序列的初始脉冲信号的脉冲幅度确定对应的脉冲幅度区间。

可以理解的,所述确定模块111可以用于执行上述的步骤s101。

判断模块112用于判断脉冲序列中的后续脉冲信号的脉冲幅度是否处于已有的脉冲幅度区间内。

可以理解的,所述判断模块112可以用于执行上述的步骤s102。

更新模块113用于根据当前脉冲信号的脉冲幅度更新对应的脉冲幅度区间。

可以理解的,所述更新模块113可以用于执行上述的步骤s103。

所述确定模块111还用于根据当前脉冲信号的脉冲幅度确定新的脉冲幅度区间。

可以理解的,所述确定模块111还可以用于执行上述的步骤s104。

运算模块114用于根据连续多个对应同一脉冲幅度区间的脉冲信号的脉冲幅度总和,得到连续多个对应同一脉冲幅度区间的脉冲信号的平均脉冲幅度。

可以理解的,所述运算模块114可以用于执行上述的步骤s105。

综上所述,本发明实施例提供的脉冲信号处理装置110在对脉冲信号进行处理的过程中,当脉冲序列中的后续脉冲信号的脉冲幅度处于已有的脉冲幅度区间内时,根据当前脉冲信号的脉冲幅度更新对应的脉冲幅度区间。当脉冲序列中的后续脉冲信号的脉冲幅度处于已有的脉冲幅度区间外时,根据当前脉冲信号的脉冲幅度确定新的脉冲幅度区间。然后,根据连续多个对应同一脉冲幅度区间的脉冲信号的脉冲幅度总和统计连续多个对应同一脉冲幅度区间的脉冲信号的平均脉冲幅度。如此,可根据脉冲幅度区间将连续多个对应同一脉冲幅度区间的脉冲信号处理得到一个脉冲信号,处理后的脉冲信号的半高宽在原来的基础上减小,峰形更尖,在涨落统计的过程中,进一步降低了脉冲信号受涨落统计的影响,从而提高了探测系统的能量分辨率。同时,本发明提供的装置不会改变能量谱中特征峰的位置。

在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分,所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现方式中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外,在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分,也可以是各个模块单独存在,也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(rom,read-onlymemory)、随机存取存储器(ram,randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

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