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题名数字核脉冲信号高斯成形方法实现与对比分析
被引量：6
- 1
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作者
李卓岱
张怀强
刘进洋
颜苗苗
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机构
东华理工大学核技术应用教育部工程研究中心
东华理工大学核科学与工程学院
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出处
《核技术》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第6期42-46,共5页
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基金
国家自然科学基金(No.11665001、No.41864007)
国家留学基金委项目(No.201708360170)
江西省"百人远航工程"项目~~
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文摘
数字核脉冲信号的高斯成形,由于其实现简单、综合性能良好被广泛应用于数字核谱仪系统中。本文从Sallen-Key与CR-RCm电路的工作原理出发,推导了基于数字Sallen-Key与数字CR-RCm在时域中的高斯成形递推函数,分别获取Z 域中的传递函数,并对其幅频响应进行了分析。对实际采样核脉冲信号,分别采用数字Sallen-Key 与数字CR-RCm的递推函数实现了其高斯成形,随着成形参数的增加,成形结果越趋近于高斯形,成形脉冲也越宽。基于Si-PIN 探测器测量55Fe 射线源,获取不同高斯成形方法、不同成形参数下的能谱,结果表明:数字Sallen-Key表现出更好的能量分辨率性能,而数字CR-RCm表现出更好的计数率性能。
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关键词
数字核脉冲信号
高斯成形
数字Sellen-Key
CR-RCm
能量分辨率
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Keywords
Nuclear pulse signal
Gaussian shaping
Digital Sallen-Key
CR-RCm
Energy resolution
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分类号
TL817
[核科学技术—核技术及应用]
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题名基于三角函数的核信号类高斯成形算法研究
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作者
钱云琛
周建斌
刘权卫
马英杰
刘易
洪旭
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机构
成都理工大学核技术与自动化工程学院
中国核电工程有限公司
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出处
《核技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期56-64,共9页
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基金
国家自然科学基金(No.12075038)
四川省自然科学基金(No.2024NSFSC0423)资助。
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文摘
高斯信号具有高信噪比、抗弹道亏损和易于提取幅度等优点。因此,在核辐射测量系统中,核信号的高斯成形被广泛应用于探测器输出信号的滤波和幅度提取。然而,目前实时高斯成形核脉冲信号仍然具有挑战性。常见的Sallen-Key滤波器和CR-(RC)^(m)滤波器输出的类高斯信号还存在对称性差和下冲等问题。本文提出了一种基于三角函数的双指数信号类高斯脉冲成形算法。该算法以三角函数为基础,通过平移和反转可得到左右对称的类高斯信号(1-cosx),采用Z变换方法推导了该算法的数字递推式。仿真和实测结果表明:在相同达峰时间条件下,相较于正弦函数(sin)脉冲成形,类高斯脉冲成形具有更好的滤波性能,信噪比(SNR)提升了8.95%。同时,类高斯脉冲成形所得能谱的能量分辨率较sin脉冲成形更优。与梯形脉冲成形相比,类高斯脉冲成形具有更好的堆积脉冲分离能力,展现出良好的应用前景。
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关键词
数字核脉冲信号
类高斯成形
三角函数数字成形
能量分辨率
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Keywords
Digital nuclear pulse signal
Gaussian-like shaping
Trigonometric digital shaping
Energy resolution
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分类号
TL822.6
[核科学技术—核技术及应用]
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题名尖顶成形方法的参数优化选取与堆积识别
被引量：5
- 3
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作者
钱云琛
张怀强
卢奋华
陈壑
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机构
东华理工大学核技术应用教育部工程研究中心
东华理工大学核科学与工程学院
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出处
《核技术》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第11期53-59,共7页
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基金
国家自然科学基金(No.41864007、No.11665001)
江西省自然科学基金项目(No.20202BAB201011)资助。
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文摘
核脉冲信号的尖顶成形,由于其具有最优信噪比、高计数率和兼容性强等特点,被广泛地应用于核脉冲信号的成形与幅度提取中。本文推导了有限宽尖顶成形的数字递推式,并分别对仿真核信号和实际采样核信号实现了尖顶成形。基于尖顶成形特点,设计了堆积识别算法,可有效实现核脉冲信号的尖顶成形、堆积识别与分离、幅度提取。基于最小二乘法拟合,探讨了衰减系数、成形宽度的优化选取。研究结果表明:尖顶成形输出脉冲幅度与成形宽度之间为指数关系;核脉冲信号峰位与成形输出脉冲峰位间为线性关系。通过对Fe(Si-PIN探测器)的特征X射线能谱测试,在能量分辨率相当情况下,尖顶成形具有更好的计数率特性,具有良好的应用前景。
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关键词
数字核脉冲信号
尖顶成形
堆积识别
能量分辨率
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Keywords
Digital nuclear pulse signal
Cusp shaping
Pile-up identification
Energy resolution
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分类号
TL822.6
[核科学技术—核技术及应用]
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题名基于余弦函数的核脉冲信号数字成形方法研究
- 4
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作者
魏勇
张怀强
钱云琛
陈壑
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机构
东华理工大学核技术应用教育部工程研究中心
东华理工大学核科学与工程学院
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出处
《核技术》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第10期23-30,共8页
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基金
国家自然科学基金(No.12275050)
江西省高层次高技能领军人才培养工程项目资助。
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文摘
核脉冲信号的数字余弦函数(cos)成形,因成形简单、可操作性强和灵活性高等优势被用于核脉冲信号的数字成形处理中。本文从单指数衰减脉冲信号和cos脉冲信号的数学模型出发,推导了对称cos成形、零面积cos成形与对称零面积cos成形三种成形方法在Z域中的传递函数和级联公式,分析了成形参数对数字cos成形结果的影响。针对仿真核信号和实际采样核信号,分别实现了三种数字cos成形;基于现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)系统,实现了核信号的数字cos成形、幅度提取、能谱构建等功能。通过对137Cs(NaI(Tl)探测器)γ能谱的测试,结果表明三种数字cos成形方法在能量分辨率和计数方面均表现良好,且对称零面积cos成形性能指标更为优异,具有较大的应用前景。
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关键词
数字cos成形
数字核脉冲信号
能量分辨率
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Keywords
Digital cosine shaping
Digital nuclear pulse signal
Energy resolution
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分类号
TL822
[核科学技术—核技术及应用]
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题名数字核脉冲信号sin成形研究与性能分析
- 5
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作者
邢吉胜
钱云琛
魏勇
邓鸿亮
钟浩威
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机构
东华理工大学核科学与工程学院
东华理工大学机械与电子工程学院
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出处
《能源研究与管理》
2023年第1期102-107,125,共7页
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文摘
随着高精度ADC与高集成数字信号处理器件的飞速发展,核脉冲信号数字化技术已成为核能谱测量系统的研究热点。对数字核脉冲信号的sin成形原理进行了推导,并对仿真核脉冲信号和实际采样的核脉冲信号分别进行了sin成形处理,并基于此讨论了有关sin成形参数的选取。研究结果表明:基于sin成形的数字核脉冲信号成形是可行的,具有良好应用前景。成形参数d1和d2的大小直接影响着核脉冲信号sin成形的效果,成形参数a的大小影响着sin成形脉冲的脉冲幅度,成形宽度nw的大小影响着sin成形脉冲的宽度。通过对137Cs(NaI探测器)的特征峰进行能谱测试,在能量分辨率相当情况下,sin成形相比梯形成形与高斯成形具有更好的计数率特性。
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关键词
数字核脉冲信号
sin成形
堆积识别
能量分辨率
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Keywords
digital nuclear pulse signal
sine shaping
pile-up identification
energy resolution
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分类号
TL822.6
[核科学技术—核技术及应用]
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