【技术实现步骤摘要】
本申请涉及自动扫频，尤其涉及一种自动扫频装置、方法及计算机可读存储介质。
技术介绍
1、核四极共振(nuclear quadrupole resonance，nqr)是一种原子核物理现象，它是指原子核的非球对称部分因与核外电场梯度相互作用引起能级分裂，在外加射频场的作用下，产生能级跃迁的过程。不同的原子核或相同的原子核在不同的物质结构形式中会有不同的nqr频率，这一波谱特性成为判别不同物质的有效手段。所以，一旦检测到nqr信号，则不但可以判断出是哪种原子核，还可以判断出是什么物质分子。nqr技术对物质探测识别的唯一性，使其成为物质探测领域中的一项重要的技术。然而，在实际应用过程中，如何使用nqr技术，快速精准的检测不同物质仍然是亟待解决的难点之一。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本申请提供了一种自动扫频装置、方法及计算机可读存储介质。
2、第一方面，本申请提供的自动扫频装置，包括：
3、现场可编程门阵列(field programable gate array，fpga)上位机和核四级共振探测电路；其中，
4、fpga上位机，用于在核四级共振探测电路处于发射状态的情况下，向核四级共振探测电路发送第一控制信号，第一控制信号用于控制核四级共振探测电路调整电容以进行发射状态下的阻抗匹配；在核四级共振探测电路处于接收状态的情况下，向核四级共振探测电路发送第二控制信号，第二控制信号用于控制核四级共振探测电路调整电容以进行接收状态下的阻抗匹配；>
5、核四级共振探测电路，用于基于第一控制信号调整电容以进行发射状态下的阻抗匹配；基于第二控制信号调整电容以进行接收状态下的阻抗匹配；其中，核四级共振探测电路的电容调整至不同的电容值，核四级共振探测电路接收到的响应信号的频率不同。
6、第二方面，本申请提供的自动扫频方法，应用于上述自动扫频装置，该方法包括：
7、在核四级共振探测电路处于发射状态的情况下，向核四级共振探测电路发送第一控制信号，第一控制信号用于控制核四级共振探测电路调整电容以进行发射状态下的阻抗匹配；
8、在核四级共振探测电路处于接收状态的情况下，向核四级共振探测电路发送第二控制信号，第二控制信号用于控制核四级共振探测电路调整电容以进行接收状态下的阻抗匹配；
9、其中，核四级共振探测电路的电容调整至不同的电容值，核四级共振探测电路接收到的响应信号的频率不同。
10、第三方面，本申请提供的计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，所述计算机程序使得计算机执行上述方法。
11、本申请实施例的自动扫频装置，包括现场可编程门阵列fpga上位机和核四级共振探测电路，其中，fpga上位机，用于在核四级共振探测电路处于发射状态的情况下，向核四级共振探测电路发送第一控制信号，第一控制信号用于控制核四级共振探测电路调整电容以进行发射状态下的阻抗匹配；在核四级共振探测电路处于接收状态的情况下，向核四级共振探测电路发送第二控制信号，第二控制信号用于控制核四级共振探测电路调整电容以进行接收状态下的阻抗匹配；核四级共振探测电路，用于基于第一控制信号调整电容以进行发射状态下的阻抗匹配；基于第二控制信号调整电容以进行接收状态下的阻抗匹配；其中，核四级共振探测电路的电容调整至不同的电容值，核四级共振探测电路接收到的响应信号的频率不同。通过数字化技术在fpga上位机向核四级探测电路发送的第一控制信号和第二控制信号实现对核四级探测电路的控制，满足了nqr探测线圈进行快速、精确自动扫频匹配，进而满足了被检测物质的不同频率的需求，同时实现了实时对核四级共振探测器的微弱信号进行快速准确进行探测，提高了探测精度。
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1.一种自动扫频装置，其特征在于，所述自动扫频装置包括：现场可编程门阵列FPGA上位机和核四级共振探测电路；其中，
2.根据权利要求1所述的自动扫频装置，其特征在于，所述自动扫频装置还包括：功率放大器；
3.根据权利要求2所述的自动扫频装置，其特征在于，所述核四级共振探测电路包括：第一自动扫频电容模块、第二自动扫频电容模块、第三电容以及核四级共振线圈；其中，
4.根据权利要求3所述的自动扫频装置，其特征在于，所述第一控制信号包括：第一开关信号和第二开关信号；所述第二控制信号包括：第三开关信号和第四开关信号；所述FPGA上位机包括：自动扫频电容控制逻辑模块；
5.根据权利要求4所述的自动扫频装置，其特征在于，所述自动扫频装置还包括：运算放大器，所述运算放大器的正输入端连接所述功率放大器，所述运算放大器的负输入端连接所述运算放大器的输出端；所述FPGA上位机还包括：功率测量模块和总控制逻辑模块；
6.根据权利要求5所述的自动扫频装置，其特征在于，所述第一自动扫频电容模块具有第一扫频电容阵列结构，所述第一扫频电容阵列结构包括并
7.根据权利要求6所述的自动扫频装置，其特征在于，所述N组电容结构中的每组电容结构还包括一个开关；所述第一开关信号和所述第三开关信号用于控制所述N组电容结构中的每组电容结构的开关的状态。
8.根据权利要求5所述的自动扫频装置，其特征在于，所述第二自动扫频电容模块具有第二扫频电容阵列结构，所述第二扫频电容阵列结构包括并联的M+1组电容结构，M为正整数，所述M+1组电容结构中的第一组电容结构包括第六电容，所述M+1组电容结构中除所述第一组以外的M组电容结构中的每组电容结构包括至少一个第七电容，所述至少一个第七电容串联或并联，其中，所述M组电容结构中的不同组电容结构包括的第七电容的数量不同和/或所述M组电容结构中的不同组电容结构中的第七电容的连接方式不同。
9.根据权利要求8所述的自动扫频装置，其特征在于，所述M组电容结构中的每组电容结构还包括一个开关；所述第二开关信号和所述第四开关信号用于控制所述M组电容结构中的每组电容结构的开关的状态。
10.一种自动扫频方法，其特征在于，应用于权利要求1至9中任一项所述的自动扫频装置，所述方法包括：
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述向所述核四级共振探测电路发送第一控制信号，包括：
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
14.一种计算机可读存储介质，其特征在于，用于存储计算机程序，所述计算机程序使得计算机执行如权利要求10至13中任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种自动扫频装置，其特征在于，所述自动扫频装置包括：现场可编程门阵列fpga上位机和核四级共振探测电路；其中，
2.根据权利要求1所述的自动扫频装置，其特征在于，所述自动扫频装置还包括：功率放大器；
3.根据权利要求2所述的自动扫频装置，其特征在于，所述核四级共振探测电路包括：第一自动扫频电容模块、第二自动扫频电容模块、第三电容以及核四级共振线圈；其中，
4.根据权利要求3所述的自动扫频装置，其特征在于，所述第一控制信号包括：第一开关信号和第二开关信号；所述第二控制信号包括：第三开关信号和第四开关信号；所述fpga上位机包括：自动扫频电容控制逻辑模块；
5.根据权利要求4所述的自动扫频装置，其特征在于，所述自动扫频装置还包括：运算放大器，所述运算放大器的正输入端连接所述功率放大器，所述运算放大器的负输入端连接所述运算放大器的输出端；所述fpga上位机还包括：功率测量模块和总控制逻辑模块；
6.根据权利要求5所述的自动扫频装置，其特征在于，所述第一自动扫频电容模块具有第一扫频电容阵列结构，所述第一扫频电容阵列结构包括并联的n+1组电容结构，n为正整数，所述n+1组电容结构中的第一组电容结构包括第四电容，所述n+1组电容结构中除所述第一组以外的n组电容结构中的每组电容结构包括至少一个第五电容，所述至少一个第五电容串联或并联，其中，所述n组电容结构中的不同组电容结构包括的第五电容的数量不同和/或所述n组电容结构中的不同组电容结构中的第五电容的连接方式不同。
7.根据权利要求6所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘海峰，刘洋，田华阳，何高魁，郝晓勇，杨昉东，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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