基于LabVIEW的核信号数字滤波器的研制

本文介绍了基于LabVIEW的核信号数字滤波器的设计与测试。该数字滤波器实现了3种核信号的数字滤波成形方法--基于小波分析技术的高斯滤波成形、匹配滤波成形和梯形滤波成形。为验证该滤波器的性能,利用计算机产生的数字化核脉冲信号作为信号源,对各种滤波成形算法的效果进行了测试。测试结果表明,该数字滤波器的性能良好,参数调节方便,适用于对核信号进行数字滤波成形。     

基于ⅡR滤波器的核信号数字高斯成形方法

为适应数字化核仪器发展的趋势,研究了一种数字高斯滤波成形的方法。根据模拟高斯成形电路的频率响应,确定数字高斯成形滤波器的指标,设计了皿数字高斯成形滤波器。对实测核脉冲信号进行处理的结果显示,在滤除噪声的同时,可以将数字核脉冲信号成形为准高斯信号。该方法不仅可代替复杂的模拟滤波成形电路,而且能提高系统稳定性和抗干扰性。     

加速器逐束团数字反馈系统FIR滤波器研究

为了克服加速器中束流耦合束团不稳定性,新建的储存环必须采用逐束团数字反馈系统。数字反馈系统采用有限长单位冲激响应滤波器(Finite Impulse Response, FIR)来实现对束流信号滤波和90°移相,最终得到反馈信号。FIR滤波器可采用最小二乘法和选择滤波器法设计,本文在横向或纵向反馈系统中深入研究了这两种方法的差异。分析结果表明:采用选择滤波器法,设计简单,是较佳设计方法。随后,对选择滤波器法进行了优化,进一步分析了采用优化的选择滤波器法设计的FIR滤波器的工作可靠性以及滤波效果,对反馈系统FIR滤波器设计有一定的指导作用。     

基于LabVIEW的数字梯形成形算法仿真研究

成形滤波技术是核能谱测量的关键技术,数字梯形滤波是实现核能谱仪数字化的关键环节。论文基于数字多道系统中核信号处理要求,对梯形成形滤波技术进行了理论研究。利用LabVIEW软件平台实现了梯形滤波器仿真,讨论了滤波器参数对系统性能或输出的影响。仿真结果表明,数字梯形滤波成形器能够根据实际信号特性灵活进行参数优化和配置,以有效地适应后续测量。     

核信号数字滤波成形算法仿真研究

本文介绍三种核信号(高斯滤波成形、匹配滤波成形、梯形滤波成形)数字处理方法。利用计算机产生的单指数仿核脉冲信号作为信号源,分析了不同单指数输入时间常数及各滤波器参数变化对滤波效果的影响,并用Matlab编写相关算法仿真程序,给出了仿真结果。     

核信号的FIR数字滤波模拟计算

通过对模拟核脉冲信号进行离散傅里叶变换,根据得到的频率响应特性,构建最小二乘FIR数字滤波器。运用80MHz高速流水型ADC实时采样的核脉冲信号经过构建FIR滤波器后,噪声得到明显的抑制,输出信号更加平滑,信噪比(SNR)明显提高。采用不同方法对137Cs采样的实时脉冲信号进行滤波处理,其最小二乘FIR滤波器效果最佳。     

嵌入式数字滤波器在线处理脉冲堆测量脉冲波形信号

脉冲波形信号是脉冲堆特性的反应,实际测量中易混杂大量噪声干扰信号。脉冲波形信号的在线滤波与提取对于脉冲参数的计算及脉冲堆性能研究具有重要意义。文中对脉冲波形信号进行理论分析,运用数字信号处理技术,提出滤波器的设计指标,设计基于有限冲击响应(FIR)的嵌入式数字滤波器,并将其应用于在线测量装置中。实验结果表明:该嵌入式数字滤波器可以有效滤除噪声干扰信号,实现脉冲波形信号实时在线提取与处理,有利于脉冲参数的计算。     

基于快速ADC的伽玛信号的峰值检测方法

脉冲中子测井是核测井方法的一个重要分支,它主要测量伽玛信号能谱和时间谱,论文结合脉冲中子能谱测井,对伽玛信号峰值检测做了研究,利用快速ADC将伽玛信号整体采集到FPGA中,通过SPI总线及串行总线将ADC转换后的数据读出,并用MATLAB对数据进行了平滑滤波、微分及过零检测等处理,处理结果表明该方法能准确地找出伽玛信号的峰值,为伽玛能谱数据的测量提供了一种新方法。     

核信号数值仿真方法的研究及应用

提出并建立了一种数值仿真方法,通过计算机模拟,生成各种数字化核信号波形,以此作为工具开展核信号数字处理方法的研究.通过准高斯滤波、梯形滤波和匹配滤波算法对数字核信号处理结果的研究与比较表明,提出的方法是准确而可行的.     

核测井中粒子随机游动的计算机模拟

系统地完成了核测井中粒子随机游动的数学模型的建立和计算机模拟过程的实现.对于核测井问题,利用Monte-Carlo方法模拟和跟踪了粒子的随机游动,进行了探测器计数响应值无偏统计量的数学估计;针对实现粒子随机游动的计算机模拟,选用MORSE程序完成了一测井实例.结果表明:利用此理论模型可以完成核测井问题中计数响应值的数值计算.     

基于MATLAB的数字核信号滤波成形处理方法的研究

在数字核信号的处理中,为获取更好的能量分辨率等性能指标,需要对核信号数字滤波成形处理方法进行研究。基于数值递推方法分别建立了高斯成形和梯形(三角形)成形模型,然后搭建一套基于MATLAB的数字核信号滤波成形处理平台,实现仿真核信号与实际采样核信号的滤波成形处理,分析各滤波成形方案的特点以及不同成形参数对滤波效果的影响,为最优化数字滤波成形方案的选择、最佳滤波成形参数的选取提供设计指导与技术支持。     

核辐射脉冲幅度分析的基线卡尔曼滤波估计

本工作从核辐射脉冲信号波形的物理特性分析出发，讨论了卡尔曼滤波方法在实测脉冲信号序列基线估计中的应用效果。实验结果表明了该方法的有效性，这为数字化核辐射多参数测量与分析系统谱分析提供了很好的数据预处理手段。     

Implementing method of optimum front-end conditioner based on Butterworth filter

The front-end conditioner is an essential part of digital systems of nuclear spectrometer, which functions in two ways： （1） prevents saturation of the subsequent ADC; （2） limits the bandwidth of frequency to realize anti-aliasing. To realize the above-mentioned functions, an optimum front-end conditioner for a resistive feedback charge-sensitive preamplifier is designed. In the conditioner, the pole-zero compensation （P/Z compensation） technique was used to effectively filter signals from the preamplifier. The Butterworth filter was improved after the pole-zero position was optimally set up to shape the wave of output, which tallied with the whole system. The front-end conditioner can resolve the aberration of waveform of nuclear signals in a regular Butterworth filter. Compared with the traditional triple-pole filtering circuitry, the circuitry of this conditioner is more compact and flexible. Moreover, its output waveform is more symmetrical and the signal-to-noise ratio （SNR） is higher. The improvement in the resolution of spectrometer is also significant.     

气体采样滤膜中钚的激光诱导击穿光谱定量分析研究

在核设施排放物的监测中,为确保环境安全及实现核材料衡算,需针对通风管气体采样滤膜中钚的含量进行分析。为探索利用激光诱导击穿光谱（LIBS）技术定量分析滤膜中钚元素含量的可行性,开展了某核设施热室内含钚气体采样滤膜的LIBS分析研究。通过分析含钚气体采样滤膜中钚的LIBS特征光谱信号,筛选出钚的有效发射谱线,并优化LIBS测量延迟时间参数,最终得到了浓度范围较低情况下的定量标准曲线,并进行了技术验证分析。研究结果显示,针对滤膜中的钚元素可采用有效特征谱线进行LIBS定量分析,能用于定量分析钚的可分析有效特征谱线为PuⅡ 443.298 nm、PuⅠ 460.721 nm、PuⅡ 466.389 nm。分析结果表明,LIBS分析结果的精度好于3%。     

数字化胸部X射线摄影中铜滤过对受检者辐射剂量的影响

采用西门子公司生产的数字化X射线透视摄影系统,在不同的附加铜滤过(0、0.1、0.2、0.3 mm)下,对不同厚度的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)模体进行胸部摄影。利用对比度噪声比评估不同附加铜滤过对图像质量的影响,同时使用辐射剂量仪记录不同铜滤过下的体表入射剂量,以探讨数字化胸部X射线摄影中,附加铜滤过对受检者体表入射...     

Modeling analyses of radioactive aerosol flow and collection in mesoscopic impactor filters

The concentration of radioactive aerosols in the containment increases rapidly during the serious nuclear accidents. The common aerosol filters use mesh structures or filter papers, which can significantly increase the flow resistance due to the aerosol deposition and retard the containment pressure relief following the nuclear accidents. This paper proposes and studies a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) inertial impactor filters which can filtrate and collect 1 to 3 microns aerosol particles without filter papers. It can significantly reduce the flow resistance in filtering micron-size aerosol particles. The modeling method is given and the simulation results are analyzed.     

基于FMmlet变换塔形分解的地震信号滤波

研究了基于FM^mlet变换自适应匹配投影塔形分解原理的地震信号滤波方法。该方法在不提供地震信号背景噪声统计特性的前提下,能有效地去除地震信号中的噪声和干扰,实现地震信号的滤波。分别以实验信号和实际地震信号为例进行了实验,并将实验结果与传统的带通滤波结果进行对比,证明该方法不但可以有效地恢复受干扰污染的或淹没于噪声中的真实信号,且滤波效果优于带通滤波的效果。     

基于数值微分核脉冲信号数字处理方法

核反应堆核测量系统测量探测器输出的核脉冲信号,该信号后沿拖尾很长,在计数率较高时容易产生信号堆积和基线漂移等问题,导致源区计数率测量上限仅能达到105 Hz左右。文中基于数值微分方法,采用数字处理技术,在时域上分析了核脉冲信号经过前置放大、信号成形、低通滤波和脉冲甄别后的输出,并利用探测器实测信号进行了仿真。仿真结果表明,基于数值微分的数字处理方法可以实现相邻0.4 μs脉冲信号的识别和测量,将源区测量计数率上限提升到2×106 Hz以上。      

核辐射脉冲幅度分析的基线自适应Kalman滤波估计

为实现核辐射脉冲幅度分析中的基线估计,该文探讨了一种用自适应Kalman滤波方法对基线进行估计的方法。通过对核辐射脉冲信号波形物理特性的分析,结合自适应Kalman滤波算法,对核辐射信号基线进行数学建模,进而实现基线估计。实验结果证明了该方法的有效性,能为脉冲数字成形等后续工作提供很好的预处理数据。