论文题目: 数字核仪器系统中高斯成形滤波的设计与实现
论文类型: 博士论文
论文专业: 核技术及应用
作者: 陈世国
导师: 李泰华
关键词: 核仪器,高斯成形滤波器,小波分析,数字信号处理,能量分辨率
文献来源: 四川大学
发表年度: 2005
论文摘要: 核信息的获取和处理在许多基础科学研究和应用科学研究中有着重要应用。由标准化模块插件组成的传统模拟核仪器系统,模块插件的功能由生产厂家定义并固化在硬件上,用户难以根据变化的测量需求进行相应的调整或优化,促使研究人员探索和开发新型的核仪器系统平台。数字处理技术的发展为新型核仪器系统平台的开发提供了契机。 在数字核仪器系统中,探测器-前放输出的信号经过必要的带宽限制和增益调节之后,立即被高速ADC数字化,信号处理完全在数字域里进行。同一数字核仪器系统平台,通过设计不同的数字处理算法,就可以完成不同的测量任务;用户可以根据一些特殊的测量要求对算法进行优化,以得到最佳测量结果。在数字域里,只要认清了表征信息的信号特征,总可以找到一定的方法从信号特征中提取我们所需的信息。 辐射信号在辐射事件发生时刻具有突变性,突变点的特征携带了辐射事件的重要信息。小波分析是一种新颖的信号处理工具,具有表征信号突变特征的能力。 本文利用小波分析技术对辐射信号进行了系统的分析和处理,实现了辐射信号的直接高斯成形。由小波分析导出的辐射信号高斯成形滤波器,有一个突出的优点:能够同时准确提取辐射信号所携带的能量信息和时间信息——高斯成形的最大幅度表征了辐射粒子的能量信息,高斯成形的最大幅度的位置表征了辐射事件发生的时间信息。
论文目录:
摘要
Abstract
第一章 引言
1．1 研究意义及选题依据
1．2 数字核仪器系统研究历史及现状
1．3 小波分析在辐射信号处理中的应用
1．3．1．小波变换的特点
1．3．2．小波分析在辐射信号处理中的应用
1．4 研究内容和章节安排
第二章 辐射探测与小波分析的基本理论
2．1 辐射能谱学中辐射探测与测量的基本问题
2．1．1．脉冲幅度谱与能量分辨率
2．1．2．辐射能谱学中辐射探测与测量的基本原理
2．1．3．影响能量分辨率的主要因素
2．2 小波变换
2．2．1．小波定义
2．2．2．连续小波变换
2．3 多分辨率分析和Mallat算法
2．4 小波分析用于表征信号的突变特征
2．4．1．信号奇异性和小波消失矩
2．4．2．小波变换用于表征突变信号特征
2．5 小结
第三章 辐射信号的小波分析与高斯成形
3．1 小波基函数的选择
3．2 基于小波分析的辐射信号高斯成形
3．2．1．辐射信号的高斯成形
3．2．2．辐射信号的小波分析
3．2．3．基于小波分析的辐射信号高斯成形的实现
3．2．4．辐射信号高斯成形的主要特点
3．3 辐射信号高斯成形滤波器的输出噪声
3．3．1．辐射信号高斯成形滤波器输出噪声均方值
3．3．2．辐射信号高斯成形滤波器的最大信噪比
3．4 辐射探测系统特征参数的评估
3．4．1．噪声转角时间常数的评估
3．4．2．指数衰减时间常数的评估
3．5 小结
第四章 基于辐射信号高斯成形的能谱测量方法
4．1 高斯成形滤波器的脉冲探测和幅度捕获
4．1．1．快高斯成形滤波器通道的脉冲探测方法
4．1．2．慢高斯成形滤波器通道的幅度捕获方法
4．2 脉冲堆积识别与校正
4．2．1．脉冲堆积识别
4．2．2．脉冲堆积校正
4．3 噪声
4．4 脉冲幅度谱构建
4．5 小结
第五章 高斯成形滤波器的实现
5．1 高斯成形滤波器的线性相位递归近似实现
5．1．1．高斯成形滤波器的线性相位递归近似
5．1．2．线性相位递归近似高斯成形滤波器的实现
5．2 高斯成形滤波器的非线性相位递归近似实现
5．2．1．高斯成形滤波器的非线性相位递归近似
5．2．2．非线性相位递归近似高斯成形滤波器的实现
5．3 小结
第六章 数字能谱测量系统平台及其在能谱测量中的应用
6．1 数字能谱测量系统平台
6．1．1．数字核仪器系统的基本结构
6．1．2．数字能谱测量系统平台
6．1．3．基于PC机的数字能谱测量算法描述
6．2 仿真信号的幅度谱测量
6．2．1．仿真信号发生器
6．2．2．仿真系统配置与仿真信号
6．2．3．仿真信号能谱的构建
6．3 实验采样信号的能谱测量
6．3．1．实验装置和数据采集
6．3．2．实验采样信号能谱的构建
6．4 模拟核仪器系统的能谱测量
6．4．1．实验装置
6．4．2．能谱测量
6．5 能谱测量结果分析
6．6 小结
第七章 结论与展望
7．1 本文研究的主要结论
7．2 本文的主要创新之处
7．3 工作展望
附录A．状态空间方法
附录B．matlab程序
B．1 数字能谱测量算法的matlab程序
B．2 仿真信号发生器的matlab程序
参考文献
博士学位期间发表的论文
论文申明
致谢
发布时间: 2006-05-12
参考文献
- [1].可重构核仪器框架和应用研究[D]. 姚远.中国科学技术大学2015
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- [6].随机脉冲测量中数字滤波性能与采样参数关系的研究[D]. 邓晓.清华大学2008
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