核爆与闪电电磁脉冲信号识别方法综述

核爆与闪电电磁脉冲信号模式识别是远区核爆探测的重要研究方向.针对模式识别的数据获取、数据预处理、特征提取和分类决策,简要介绍了相关的原理和方法,综述了目前主流的研究方法,分析了各种方法的优缺点,指出了进一步提高识别率的重点研究方向.     

核爆电磁脉冲信号的分形特征分析

针对核爆电磁脉冲(NEMP)信号的非平稳、非线性特点．将小波变换和分形方法引入到NEMP信号的分析处理中,提取了多分辨率能量分形特征及盒维数．并在实验的基础上对所提取的特征与NEMP传播距离及当量之间的关系进行了分析．从而为NEMP信号分析与处理提供了一种新的方法。     

核电磁脉冲信号沿地-电离层波导传播数值计算

针对核爆电磁脉冲沿地面传播问题,引入快速傅立叶变换及其逆变换,采用"波跳"理论,对低频/甚低频(LF/VLF)频段电磁信号沿地面-电离层进行了数值计算。计算结果表明,随传播距离增大,地波衰减速度比天波快,天波与地波之间的时间延迟减小。     

核爆电磁脉冲信号的时变谱特征分析

核爆电磁脉冲波在由近区向远区传播过程中，由于受大地－电离层波导的作用，会发生频谱漂移和色散现象，从而使远区探测到的电磁信号表现出明显的时变谱特征，根据产生该现象的物理机理，引入时频分析工具，对实际数据进行处理和分析，获得了较好的效果。     

电离层对核电磁脉冲传播特性影响的分析

引入傅立叶变换,对高空核爆激励的瞬态电磁脉冲信号通过电离层向同步卫星轨道传播后的波形进行了分析。由于电离层的色散特性,使原来的瞬态电磁场不同频率的成分相互分离,频率高的相速度快,频率低的相速度慢,使到达卫星轨道的波形成为一衰减振荡,且波形持续时间拉大。考虑电离层的衰减,对20～lOOkm爆高的核电磁脉冲传播至卫星轨道后的电场仍是可以监测到的。     

γ射线产生的快核电磁脉冲模拟研究

为了研究地磁场以及高度因素对高空核爆中射线产生的快核电磁脉冲的影响,选取了低纬度地区作为研究对象,通过计算,对比分析了距爆心不同距离处变化地磁场与稳恒磁场对横向电场的影响,表明地磁场对高空核爆的影响比对低空核爆的影响大,结果与射线的沉积高度以及随当量和距离的变化规律相吻合。     

基于光纤信号传输的核电磁脉冲场探测仪的设计与实现

介绍了基于光纤信号传输的核电磁脉冲场探测仪的原理、设计研制及达到的技术性能指标。采用快速傅里叶变换技术,对核电磁脉冲信号进行频谱截断分析,确定核电磁脉冲测量所需的最小带宽,在此基础上设计了激光器电路、探测器电路。核电磁脉冲场探测仪的研制对核电磁脉冲场的防护技术研究提供了器材保障,对提高我国电子信息设备核电磁脉冲场的防护研究水平具有重要意义。     

呈任意能量分布的核信号模拟

针对核信号在脉冲幅度和相邻脉冲产生的时间间隔上存在的随机性,探讨了核信号统计特性的模拟方法.在进行核信号的能量随机性模拟中,可将核信号的统计特性分解为均匀分布、高斯分布、指数分布、多项式分布和泊松分布等基本分布,并用本文所述方法来实现;对于不便于分解、呈任意能量分布的核信号也可用此法实现,模拟效果较好.     

旁效应理论模拟中信号分子的输运及优化

多年来，辐射防护界一直公认这样的一条准则，即只有那些直接受到辐射照射的细胞才有可能产生辐射效应（转化或者死亡等），那些没有受到辐射直接照射的细胞不可能产生辐射效应。但最近几年，来自放射生物学的大量实验结果正在挑战这个观点，这些实验结果所支持的旁效应等非靶理论逐渐被学术界所接受。     

核电站模拟器就地系统的实现

利用微机软仿真，实现枋电站就地系统中仪表的动态实时显示和开关的实时控制，可以节省大量外部设备，提高系统可扩充性。本文介绍了该技术实现的方法，即服务器与客户机之间数据双向通讯的实现途径。以及就地系统中软表盘的动态模拟和相关图形处理实现技术。     

高速电路设计中过孔对信号完整性影响的研究

随着信号的频率越来越高,高速电路设计中过孔对信号完整性的影响越来越不可忽视,实测带过孔的PCB走线的S参数发现过孔对系统信号完整性有比较大的影响。通过ANSYS仿真软件及理论计算对此进行了研究,发现过孔对信号完整性的影响主要源于两方面:过孔的寄生参数和内电层平面的谐振。减少信号走线中过孔的使用、调整过孔的位置以及消除谐振能有效改进高速电路的信号完整性。论文通过ANSYS仿真以及PCB实测验证了这些方法的有效性。该结论对高速电路设计有参考意义。     

一种中子脉冲序列信号实时频谱分析的研究

中子脉冲序列频谱分析是一种极为重要的核信息随机信号分析方法.论文针对中子脉冲序列信号本身所具有特殊的"0、1"结构特点,构造了旋转因子表,通过加法和寻址运算及SSE优化指令,实现了在1GHz采样率下基于PC平台的中子脉冲序列信号的FFT实时频谱分析.性能测试及仿真验算结果表明,在中子计数率为3×106 s-1时,该算法所需的计算时间较相应的FFTW提高了355.3%,满足了中子脉冲序列信号频谱分析的实时性要求,且还具有可扩展性强、维护方便等优点.     

SHINE腔式BPM系统射频信号调理前端研制

基于低温超导直线加速器的上海硬X射线自由电子激光装置（SHINE）需1个分辨率可达200 nm的束流位置测量系统,以实现电子束与光子束在波荡器中的紧密相互作用和能量交换。现已研制的束流位置测量系统不能完全满足上述要求,为此,基于对关键技术指标的分配,设计研制了一个由C波段腔式探头、低噪声系数的单路下变频至低中频的射频信号调理前端以及专用数字信号束流位置处理器构成的CBPM系统样机。而作为连接腔式探头和数字信号采集电子学之间的桥梁,射频信号调理前端（radio frequency front end, RF前端）的结构和性能也直接决定了CBPM系统的性能。本文从SHINE对CBPM系统的整体需求为出发点,分析了系统对射频信号调理前端的指标分配,提出了一种放大器开关切换型RF前端的方案设计,并成功搭建了1套可模拟束流条件的离线全锁相采样测试平台。此外,在上海软X射线自由电子激光装置（SXFEL）中搭建了测试平台并完成了射频信号调理前端的带束性能评估,束流实验结果表明,在束团电荷量为100 pC、系统动态范围在±100 μm的条件下,采用腔式探头射频信号一分二的评估方法,位置分辨率可达71 nm,优于设计指标需求。     

自动频率跟踪数字锁相放大器设计

在光电检测系统的设计中,往往采用锁相检测系统来消除1/f噪声和其他外部的噪音。论文是在Alter公司DSP Builder基础上设计的数字锁相放大器,同时为避免待测信号与参考信号的失配,增设了频率自动跟踪模块,从而更好地实现参考信号频率的匹配,确保测量精度。经过仿真验证可行后,将编译好的程序下载到FPGA器件中,并对硬件电路进行设计和测试。实验结果表明,在待测信号的信噪比RSNR≈-10 d B时,最小检测幅值为50μV,锁频相对误差小于0.015%,待测信号幅值的测量相对误差小于0.11%。因此该自动频率跟踪数字锁相放大器可以有效实现微弱光电信号的检测。     

Pulse Shape Analysis on Mixed Beta Particle and Gamma-ray Source Measured by CdZnTe Semiconductor Detector by means of Digital-Analog Hybrid Signal Processing Method

We present a study on pulse shapes of a CdZnTe semiconductor detector for beta particles and gamma-rays emitted by a ¹³⁷Cs-⁹⁰Sr mixed source. When beta and gamma radiations enter a semiconductor detector, two kinds of pulses are produced according to the type of radiations. The characteristics of the pulses are determined by their energy and depth of interaction. The energy deposited on the detector basically determines the pulse height and the depth of interaction affects the pulse shape. Because of the different characteristics of beta and gamma radiations, their pulse shapes are also different. The digital-analog hybrid signal processing method was applied to separation of the beta spectrum from the beta-gamma mixed one. The separation of beta spectrum was done based on a neural network algorithm, a leading edge area method, and a falling continuum tail value method. However, the perfect separation could not be obtained. The separation was also done by reconstructing the spectra on the basis of subtraction of gamma-ray component. The spectra of beta particles and gamma-rays from ¹³⁷Cs-⁹⁰Sr mixed source could be separated well by using the reconstruction method.