数字核仪器系统中高斯成形滤波的设计与实现

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1、四川大学博士学位论文数字核仪器系统中高斯成形滤波的设计与实现姓名：陈世国申请学位级别：博士专业：核技术及应用指导教师：李泰华20050710基于小波分析导出的高斯成形滤波器，具有带通特性，通过选择合适的尺度参数，可以使高斯成形滤波器输出的噪声均方值最小，获得最佳信噪比。利用噪声转角时间常数和指数衰减时问常数的评估算法，可以为高斯成形滤波器的参数设计提供帮助。通过小波消噪技术对采样的含噪指数信号进行去噪处理，有效地提高了指数衰减时间常数的评估精度。基于高斯成形滤波器导出了能谱测量的数字算法。在脉冲探测算法中，除传统的

2、阈值(1heshold)判别外。最小脉冲宽度(MinWidth)和最大有效脉冲宽度(MaxWidth)判别标准的存在，降低了有效脉冲误判和漏判的概率。利用高斯成形滤波器的线性相位特征，直接在快滤波器探测到的脉冲到达时间点lpcak上捕获慢滤波器的输出，就可以得到脉冲幅度的测量值，简化了幅度捕获过程。基于高斯成形滤波器的脉冲堆积校正算法，既可改善能谱的能量分辨率，又不至于降低系统的脉冲通过率。系统的输出脉冲计数率接近于实际的输入脉冲计数率，近似情况下，测得的能谱不需死时间校正。描述了高斯成形滤波器的递归近似实现算法。

3、线性相位递归近似算法可以同时提取幅度和时间信息，能够充分发挥高斯成形滤波器的优异性能：但因其用到了反因果滤波器，需要较多的存储资源。如果只进行能谱测量，为了降低对硬件资源的要求，本文也提供了只有前向结构的非线性相位递归近似算法。基于数字核仪器系统基本结构和高斯成形滤波器的能谱测量算法，构建了数字能谱测量系统平台。通过在PC机上对仿真信号和实验采样信号进行能潜测量，验证了数字能谱测量系统平台是有效的。与优化的模拟能谱测量系统测量结果对比，数字能谱测量系统的能量分辨率有明显的改善。关键词：核仪器高斯成形滤波器小波分析数

4、字信号处理能量分辨率IIDesignandRealizationoftheGaussianShapingFilteringinDigitalNuclearInstrumentSystemMajor：NuclearTechniqueandItsApplicationName：ChenShiguoTutor：LiTaihuaItisofsignificantimportancetoExtractandprocessnuclearinformationforthestudyofmanybasisandapplicatio

5、nsciences．Ananalognuclearinstrumentsys'1．emisformedfromthestandardizationmoduleswhosefunctionsweredefinedandsolidifiedinhardwarebythemanufacturers．Theusercannotmodifyoroptimizethefunctionsofthestandardizationmodulesevenifthemeasuringconditionshadbeenvaried．Sos

6、omeinvestigatorsstarttoexploreanddevelopnewnuclearinstrumentsystems．Theprogressofdigitalprocessingtechniquesbringsthechancefordevelopingnewnuclearinstrumentsystems．Indigitalnuclearinstrumentsystems，afterthesignalfromdetector—preamplifierisnecessarilyband-limit

7、edandgain·adjusted，itisdigitizedbyhighspeedADCatonce。andthenallsignalprocessingareimplementedindigitaldomain．Adigitalnuclearinstrumentsystemcancarryoutvariousnuclearmeasurementtasksbydesigningvariousdigitalalgorithms。Theusercanmodifythedigitalalgorithmsaccordi

8、ngtosomespecialmeasurementdemandsSOthattheoptimalresultscanbeobtained．Inthedigitaldomain，aslongasthesignalfeaturesthosehideinformationarerecognized，onecanextracttheinformationfromt