The invention relates to a digital pulse amplitude analyzer adopting a spire forming algorithm, comprising a detector connected in sequence, a preamplifier, a ADC, a FPGA digital shaper, and a processor. The invention adopts FPGA digital forming device, improves the speed pulse amplitude analyzer and nuclear energy spectrum, reduces the cost of hardware, improve the system stability and flexibility; at the same time, using ADC to convert analog to digital, using digital spectrum measurement method, some mathematical algorithms are realized by the filter forming in this way, the digital processing, reduce the influence of circuit noise, compared to the traditional simulation of forming, forming has high resolution, good linearity, affected by temperature and adjust the parameters of the advantages of small convenience.
【技术实现步骤摘要】
一种采用尖顶成形算法的数字脉冲幅度分析器
本专利技术涉及信号处理领域,尤其涉及一种采用尖顶成形算法的数字脉冲幅度分析器。
技术介绍
滤波成形是核能谱测量系统中核信号处理的重要方法,对核信号进行适当的滤波成形,可以减小电子学噪声、脉冲堆积和弹道亏损等对能量分辨率的影响。尖顶合成是一种用于核脉冲信号滤波成形的重要方法。核脉冲信号的最优滤波成形理论可知,理想的无限宽尖顶脉冲具有最佳的信噪比,但其需要对无限长时间宽度的信号进行运算,因此硬件无法实现。针对这种情况,有限宽度的数字尖顶成形则能够获得接近理想的成型滤波效果,且能够硬件实现,其相对于数字梯形成形算法,具有更优异的滤波降噪效果。只需要较低规模的硬件逻辑单元,可有效代替复杂的模拟滤波成形电路和传统的数字梯形(三角形)成形算法,改善系统的脉冲通过率和能量分辨率。脉冲幅度分析器是能谱分析仪测量的关键部件。核辐射探测器输出的脉冲幅度与核辐射单个射线能量成正比,脉冲幅度分析器通过测量不同脉冲幅度的计数得到脉冲幅度谱(即能谱)。信号波形的数字化,是指利用ADC将时间连续、幅度连续的模拟信号进行时间采样和幅度量化,得到时间离散、幅度离散的数字信号。目前国内暂无该的相关产品及实现技术,国外有相关文献通过卷积的方式实现有限的尖顶成形,此方法需要大量的乘法运算,占用过多的数据存储单元。目前,模拟电路滤波成形系统的缺点:传统的模拟电路成形主要通过有源滤波器等模拟电路进行滤波成形,然后再通过峰值保持电路捕获脉冲电压的最大值,如图1所示,得到的峰值电平由低速高精度模数转换器(ADC)进行数字化后得到对应的能谱道址。此处理过程死时间较 ...
【技术保护点】
一种采用尖顶成形算法的数字脉冲幅度分析器,其特征在于,包括依次连接的探测器、前置放大器、ADC、FPGA数字成形器以及微处理器;所述探测器,用于输出核脉冲信号到前置放大器;所述前置放大器,用于对探测器输出的核脉冲信号进行放大和调理,并将放大和调理后的信号输出到ADC;所述ADC,用于对放大信号进行高速采样,输出数字脉冲序列信号到FPGA数字成形器;所述FPGA数字成形器,采用递推差分方程形式的尖顶成形算法,用于对数字脉冲序列信号进行并行处理,实时输出滤波成形信号到微处理器;所述微处理器,用于对FPGA输出的滤波成形信号进行处理。
【技术特征摘要】
1.一种采用尖顶成形算法的数字脉冲幅度分析器,其特征在于,包括依次连接的探测器、前置放大器、ADC、FPGA数字成形器以及微处理器;所述探测器,用于输出核脉冲信号到前置放大器;所述前置放大器,用于对探测器输出的核脉冲信号进行放大和调理,并将放大和调理后的信号输出到ADC;所述ADC,用于对放大信号进行高速采样,输出数字脉冲序列信号到FPGA数字成形器;所述FPGA数字成形器,采用递推差分方程形式的尖顶成形算法,用于对数字脉冲序列信号进行并行处理,实时输出滤波成形信号到微处理器;所述微处理器,用于对FPGA输出的滤波成形信号进行处理。2.根据权利要求1所述的采用尖顶成形算法的数字脉冲幅度分析器,其特征在于,所述FP...
【专利技术属性】
技术研发人员:曾国强,葛良全,杨剑,喻明福,刘军,王骞,
申请(专利权)人:成都理工大学,
类型:发明
国别省市:四川,51
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