CN102624367A - 多通道脉冲同步识别装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多通道脉冲同步识别装置，其包括多个传感器、多个信号调理电路、多个模数转换电路和同步识别装置，该多个传感器用于输出对应多个通道的脉冲信号，与多个传感器对应的多个脉冲通道包括一个主信号通道和多个副信号通道，该多个信号调理电路用于调理多个传感器输出的脉冲信号，该同步识别装置可识别主信号通道脉冲峰值和半峰宽度并根据主信号通道识别情况控制副信号通道脉冲在对应采样范围内进行识别。本发明还公开了一种多通道脉冲同步识别方法。本发明多通道脉冲同步识别装置和方法能够对多通道脉冲精确识别，实时性高。

Description

多通道脉冲同步识别装置和方法

技术领域

本发明涉及信号处理及粒子测量领域，特别是一种多通道脉冲同步识别装置和方法。

背景技术

在测量粒子的系统中，当被测粒子通过传感器检测区域时，传感器会产生相应的电脉冲信号。由于不同位置及不同原理的传感器所获得的电脉冲信号所代表的粒子特性的不同，测量系统需要在传感器区域放置多个传感器。各传感器输出的电脉冲信号经过各自的信号调理电路后，再转换为数字信号进行脉冲识别。脉冲识别不仅仅是提取脉冲的峰值，还包括对粒子测量具有重要意义的脉冲半峰宽度等重要特征值的提取。由于传感器原理及信号调理电路的影响，不同粒子通过传感器区域产生的各路脉冲信号之间存在相差。现有的识别方法主要是在某一特定通道实时识别脉冲，其余通道不进行脉冲识别，在该特定通道识别到脉冲的特征值(如峰值、半峰宽度)的同时，将其余通道当前识别特征值作为各自通道的脉冲特征值结果并分别输出。由于相差的原因，现有的识别方法在识别存在相差的多通道脉冲信号时无法做到精确识别脉冲特征值中的峰值，而且对于脉冲特征值中的半峰宽度识别的实时性也较差。

发明内容

为了解决现有技术的多通道脉冲识别不精确和实时性差的问题，有必要提供一种精确识别和实时性较高的多通道脉冲同步识别装置和方法。

本发明的一个实施方式公开了一种多通道脉冲同步识别装置，包括多个传感器、多个信号调理电路、多个模数转换电路和同步识别装置，该多个传感器用于输出对应多个通道的脉冲信号，与多个传感器对应的多个脉冲通道包括一个主信号通道和多个副信号通道，该多个信号调理电路用于调理多个传感器输出的脉冲信号，该同步识别装置可识别主信号通道脉冲峰值和半峰宽度并根据主信号通道识别情况控制副信号通道在对应采样范围内进行脉冲识别。

本发明多通道脉冲同步识别装置中，每一传感器对应粒子检测的一个通道，每一传感器依次通过一个对应的信号调理电路、一个对应的模数转换电路连接到该同步识别装置，该传感器用于接收粒子产生的信号并将其转化为模拟脉冲信号输出给信号调理电路，该信号调理电路用于对接收的脉冲信号进行放大、滤波和限幅。

本发明多通道脉冲同步识别装置中，该同步识别装置包括数据缓冲模块、主识别模块和副识别模块，该数据缓冲模块用于接收来自该多个模数转换电路输出的数字信号并对所接收的数字信号进行时钟同步，该主识别模块用于接收并处理与主信号通道对应的主识别信号以及输出控制信号到副识别模块，该副识别模块用于接收并根据该主识别模块的控制信号处理与多个副信号通道对应的副识别信号数据。

本发明多通道脉冲同步识别装置中，该主识别模块包括脉冲判别模块、基线计算模块、减法器、峰值查找模块、临时峰值存储模块和峰值有效性判别模块，脉冲判别模块用于对输入的信号进行采样分析并根据信号数据的变化判定脉冲是否出现，并在脉冲出现时输出有效标识信号，在脉冲未出现时输出无效标识信号；基线计算模块用于统计脉冲非持续时间内相邻固定数量采样点的平均值以作为脉冲的基线；减法器把主识别信号数据减去基线值后输出到峰值查找模块和峰值有效性判别模块；峰值查找模块用于查找峰值并将查找到的峰值输出到峰值有效性判别模块和临时峰值存储模块。

本发明多通道脉冲同步识别装置中，在脉冲非持续时间内，该脉冲识别模块在当前采样点数据大于之前一指定采样点数据且两者差值大于设定的条件值时，认为出现脉冲持续时间起始点，而在当前采样点数据减去设定的条件值的结果小于基线值时认为出现脉冲持续时间结束点。

本发明多通道脉冲同步识别装置中，该基线计算模块包括用于存储固定数量采样点数据的存储器，连续的采样点数据按照时间先后形成数列存储在该基线计算模块的存储器中，当一个新的采样点输入时，该基线计算模块的存储器丢弃存储的数据数列中最前面的一个数据，所有剩余数据前移，新输入的数据排在数据数列的最后，在该基线计算模块内的存储器存满数据后输出存储的所有采样点数据的累加和并进而计算得到平均值作为当前基线值，以后每输入一个新的采样数据，基线计算模块的存储器的数据和加上该数据并减去丢弃的数据后得到更新的数据和，得到新的基线值。

本发明多通道脉冲同步识别装置中，在脉冲持续时间内，峰值查找模块通过监测相邻数据的差值的变化查找脉冲峰值，且当相邻数据的斜率由正数或零变为负数时，表示寻找到峰值点。

本发明多通道脉冲同步识别装置中，该主识别模块还包括多峰筛选模块和加法器，该多峰筛选模块根据峰值查找模块输出的峰值和峰值有效性判别模块输出的谷值，选择性的输出临时峰值存储模块中存储的临时峰值，若脉冲持续时间内为单峰，则临时峰值存储模块内存储的临时峰值直接输出，若脉冲持续时间内为多峰，则多峰筛选模块根据谷值与相邻峰值的差值来选择性输出其中的临时峰值，当相邻两峰值都比谷值大且差值超过设定条件值时，将相邻两峰都输出到加法器，临时峰值存储模块输出的峰值作为最终的有效峰值输出到加法器，通过加法器将峰值和基线值相加后在多峰筛选模块的写使能信号控制下存储在存储器中。

本发明多通道脉冲同步识别装置中，该主识别模块还包括半峰宽度查找模块，其用于查找数据缓存单元输出的脉冲信号的前、后的半峰值点并计算半峰宽度，该半峰宽度查找模块不论是否出现脉冲都会实时寻找当前采样点数据的前半峰值点，而只在出现峰值后才会寻找后半峰值点。

本发明多通道脉冲同步识别装置中，该半峰宽度查找模块按照时间先后顺序缓存一定数量的连续的采样点并形成数列，在其中查找距离当前采样点最近的一个半峰值点，每当输入一个新的采样点时，计算该采样点数据的中值并将其放置在数列的最后，丢弃数列中最前面的采样点数据，所有采样点数据前移，比较所有缓存的采样点值是否大于或等于当前采样点值的一半，并得到每个缓存点的比较结果标志，将结果标志分组并逐级查找得到前半峰值点，半峰宽度查找模块在出现新的峰值或脉冲结束前实时监测当前采样点，若其小于当前峰值的一半，则认定当前点为后半峰点并停止查找，否则继续查找。在找到后半峰值点后，后半峰值点与前半峰值点的距离即为半峰宽度。

本发明多通道脉冲同步识别装置中，该副识别模块包括多个数据缓存模块、多个峰值查找模块、多个临时峰值存储模块和多个存储器，该数据缓存模块、峰值查找模块、临时峰值存储模块和存储器依次对应连接形成一个采样通道，数据缓存模块依次经由对应的峰值查找模块、临时峰值存储模块连接到存储器。

一种多通道脉冲同步识别方法，包括脉冲信号采样和处理，其中，传感器、信号调理电路和模数转换电路产生脉冲信号及对脉冲信号进行放大、限幅等处理；数据缓冲单元对采样数据进行缓冲；主识别模块计算基线值；其中，主识别模块的基线计算模块接收采样数据并计算基线值；主识别模块识别脉冲持续时间的起始点和结束点；其中，主识别模块的脉冲识别模块在当前采样点数据大于之前第n(n值根据需要选取)个采样点数据且两者差值大于设定的条件值时，认为出现脉冲持续时间起始点，而在当前采样点数据减去设定的条件值的结果小于基线值时认为出现脉冲持续时间结束点；主识别模块识别脉冲峰值和半峰宽度；主识别模块发现脉冲持续时间起始点后进行脉冲峰值的识别和对应的半峰宽的识别，同时副识别模块启动其对应通道内脉冲峰值的识别；主识别模块存储临时峰值和临时半峰宽度；主识别模块在识别到峰值后对峰值的有效性进行判别，若峰值有效则将其作为临时峰值存储在临时峰值存储模块中，主识别模块在主识别通道中出现下一个峰值前完成当前锋的半峰宽识别并将结果作为临时半峰宽度存储在临时半峰宽度存储模块中；主识别模块进行多峰筛选；多峰筛选模块根据峰值查找模块输出的峰值和峰值有效性判别模块输出的谷值，选择性的输出临时峰值存储模块中存储的临时峰值，其中：若脉冲持续时间为单峰，则临时峰值存储模块内存储的临时峰值直接输出，若脉冲持续时间内为多峰，则多峰筛选模块根据谷值与相邻峰值的差值来选择性输出其中的临时峰值，当相邻两峰值都比谷值大且差值超过设定条件值时，将相邻两峰都输出到后级的加法器；主识别模块和副识别模块分别输出峰值和半峰宽度，主识别模块对其自身通道内的多峰进行筛选后从自身的临时峰值存储器选择性输出峰值，主识别模块的半峰宽临时存储器根据多峰筛选的结果输出半峰宽，副识别模块在对应的通道内识别到峰值后也作为其通道内的临时峰值进行存储，副识别模块根据主识别模块的多峰筛选的结果和主识别模块的写使能信号控制下输出峰值。

相较于现有技术，本发明多通道脉冲同步识别装置和系统通过主识别模块142对峰值的查找、存储和半峰宽度的计算，副识别模块143的数据缓存模块41实时缓存一定数量的连续的采样点数据，在主识别模块142查找到峰值时启动在对应的采样点范围内寻找峰值，并将峰值存入临时峰值存储模块43中。根据多峰筛选模块29的筛选结果输出峰值到存储器44，从而消除多通道脉冲信号间相差，提高脉冲识别准确性。

附图说明

图1是本发明多通道脉冲同步识别装置的一较佳实施方式的方框结构示意图。

图2是图1所示同步识别电路的结构示意图。

图3是图2所示主识别电路的结构示意图。

图4是图3所示副识别电路的结构示意图。

图5是寻找前半峰值点的分组示意图。

图6是本发明多通道脉冲同步识别方法一较佳实施方式的流程示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

请参阅图1，是本发明多通道脉冲同步识别装置的一较佳实施方式的方框结构示意图。该多通道脉冲同步识别装置10包括多个传感器11、多个信号调理电路12、多个模数转换电路13和同步识别装置14。该多个传感器11用于输出对应多个通道的脉冲信号。该多个信号调理电路12用于调理多个传感器11输出的脉冲信号。其中，与多个传感器11对应的多个脉冲通道包括一个主信号通道和多个副信号通道。该同步识别装置14可识别主信号通道脉冲峰值和半峰宽度并根据主信号通道峰值数据控制副信号通道脉冲在对应采样范围内进行识别。

每一传感器11对应一个通道的粒子检测。每一传感器11依次通过一个对应的信号调理电路12、一个对应的模数转换电路13连接到该同步识别装置14。传感器11用于接收粒子产生的信号，其将接收的粒子信号转化为模拟脉冲信号输出给信号调理电路12。信号调理电路12用于对接收的脉冲信号进行放大、滤波、限幅处理，使得传感器11输出的脉冲信号的幅值和频率都根据需要被限定在一定范围内。

请同时参阅图2，是图1所示同步识别装置14的方框结构示意图。该同步识别装置14包括数据缓冲单元141、主识别模块142和副识别模块143。数据缓冲单元141用于接收来自该多个模数转换电路13输出的数字信号并对所接收的数字信号进行时钟同步。主识别模块142用于接收并处理与主信号通道对应的信号数据以及输出控制信号到副识别模块143，副识别模块143用于接收并根据主识别模块142的控制信号处理与多个副信号通道对应的信号数据。为了描述方便，定义与主信号通道对应的数字信号为主识别信号，而与多个副信号通道对应的数字信号为副识别信号。

请同时参阅图3，是图2所示主识别模块142的方框结构示意图。该主识别模块142包括半峰宽度查找模块21、脉冲判别模块22、基线计算模块23、减法器24、峰值有效性判别模块25、临时半峰宽度存储模块26、峰值查找模块27、临时峰值存储模块28、多峰筛选模块29、加法器30和存储器31。数据缓存单元141输出主识别信号到半峰宽度查找模块21、脉冲判别模块22、基线计算模块23和减法器24。数据缓冲单元141连接脉冲判别模块22、半峰宽度查找模块21、基线计算模块23和减法器24，半峰宽度查找模块21连接到临时半峰宽度存储模块26，临时半峰宽度存储模块26连接到存储器31，脉冲判别模块22连接基线计算模块23和半峰宽度查找模块21，基线计算模块23连接减法器24，减法器24连接峰值有效性判断模块25，峰值查找模块27还连接峰值有效性判别模块25和多峰筛选模块29，峰值有效性判别模块25连接临时峰值存储模块28、副识别模块143和多峰筛选模块29，临时峰值存储模块28连接半峰宽度查找模块21，多峰筛选模块29还连接到临时半峰宽度存储模块26，基线计算模块23和临时峰值存储模块28还连接到加法器30，加法器30连接到存储器31，多峰筛选模块29还连接到副识别模块143。

脉冲判别模块22用于对输入的信号进行采样分析并根据信号数据的变化判定脉冲是否出现，并在脉冲出现时输出有效标识信号，在脉冲未出现时输出无效标识信号。其中，判定脉冲是否出现主要是通过寻找脉冲持续时间的起始点和结束点，脉冲持续时间的起始点和结束点之间被认为是脉冲的持续时间长度。寻找脉冲持续时间起始点和结束点的方法如下：

在脉冲的非持续时间(即脉冲判别模块22输出的脉冲无效的时间区间)内脉冲判别模块22监测当前采样点数据及其之前多个相邻采样点数据，当满足以下所有条件时认为出现脉冲持续时间起始点：1)当前采样点数据大于之前第n个采样点(n值可根据实际情况选取)且二者的差值大于设定的判别值。2)所有监测点连续递增。当前采样点数据减去设定值的结果小于基线值时则认为出现脉冲持续时间结束点。在找到没冲持续时间起始点而未找到脉冲持续时间结束点期间，脉冲判别模块22输出脉冲有效标识给基线计算模块23、峰值查找模块27、峰值有效性判别模块25和半峰宽度查找模块21，可用于控制基线计算模块23、峰值查找模块27、峰值有效性判别模块25和半峰宽度查找模块21的工作状态。

其中，基线计算模块23在脉冲非持续时间内(即脉冲判别模块22输出的脉冲无效标识时)工作，其用于统计脉冲非持续时间内相邻固定数量采样点的平均值以作为脉冲的基线值。基线计算模块23包括用于存储固定数量采样点数据的存储器，连续的采样点数据按照时间先后形成数列存储在存储器中。当一个新的采样点输入时，存储器中丢弃存储的数据数列中最前面的一个数据，所有剩余数据前移，新输入的数据排在数据数列的最后。在基线计算模块23内的存储器存满数据后输出存储的所有采样点数据的累加和并进而计算得到平均值作为当前基线值；以后每输入一个新的采样数据，基线计算模块23存储器的数据和加上该数据并减去丢弃的数据后得到更新的数据和，从而快速得到新的基线值。基线计算模块23计算出基线值后，输出基线值到减法器24。减法器24把主识别信号的数据减去基线值后输出到峰值查找模块27和峰值有效性判别模块25。在脉冲持续时间内，峰值查找模块27通过监测相邻数据的差值(即斜率)的变化查找脉冲峰值。当相邻数据的斜率由正数或零变为负数时，表示寻找到峰值点。峰值查找模块27将查找到的峰值输出到峰值有效性判别模块25和临时峰值存储模块28。峰值有效性判别模块25对峰值查找模块27输出的峰值进行有效性判定，在峰值有效时，输出写时能信号到临时峰值存储模块28。临时峰值存储模块28接收到峰值有效性判别模块25的写时能信号EN2后将当前峰值存入。峰值有效性判别模块25是在脉冲持续时间内工作，其根据峰值是否超过设定的条件值控制临时峰值存储模块28是否存储峰值查找模块27输出的峰值，若峰值未超过设定条件值，则认为该峰值为噪声峰值，临时峰值存储模块28不进行存储。在脉冲持续时间内出现多峰情况时，峰值有效性判别模块25还会识别到谷值，并将谷值输出到多峰筛选模块29。通过监测相邻数据的差值(即斜率)的变化查找脉冲谷值。当相邻数据的斜率由负数或零变为正数时，表示寻找到谷值点。多峰筛选模块29根据峰值查找模块27输出的峰值和峰值有效性判别模块25输出的谷值，选择性的输出临时峰值存储模块28中存储的临时峰值。若脉冲持续时间为单峰，则临时峰值存储模块28内存储的临时峰值直接输出。若脉冲持续时间内为多峰，则多峰筛选模块29根据谷值与相邻峰值的差值来选择性输出其中的临时峰值。当相邻两峰值都比谷值大且差值超过设定条件值时，将相邻两峰都输出到后级的加法器30。临时峰值存储模块28输出的峰值作为最终的有效峰值输出到加法器30，通过加法器30将峰值和基线值相加后在多峰筛选模块29的写使能信号EN3控制下存储在存储器31中。

半峰宽度查找模块21用于查找数据缓存单元141输出的脉冲信号的前、后的半峰值点并计算半峰宽度。在这里，半峰值点指的是脉冲中采样值为峰值一半的采样点，对于一个标准脉冲存在两个半峰值点，分别位于峰值点左右两侧。采样点数据经缓冲后进入半峰宽度查找模块21。半峰宽度查找模块21不论是否出现脉冲都会实时寻找当前采样点数据的前半峰值点，而只在出现峰值后才会寻找后半峰值点。

寻找前半峰值点的方法如下：首先半峰宽度查找模块21顺序缓存一定数量(以64个点为例)连续的采样点，形成数列，在其中查找距离当前采样点最近的一个半峰值点。数列中，最前面的点为第64点，最后面的点为第1点。每当输入一个新的采样点时，计算其中值并将其接在数列的最后，丢弃数列中最前面的采样点，所有采样点前移。然后，同时比较所有缓存的采样点值是否大于或等于当前采样点值的一半，并得到每个缓存点的比较结果标志。以缓存64个点为例，则会得到64结果标志，称为F_1_1、F_1_2...F_1_64。若第1个点大于或等于当前采样点中值，则其对应的标志F_1_1为1，否则为0。将结果标志按照一定数量(数量可根据实际需要进行调整)进行分组，此处以64个缓存点为例进行说明：

1、按16点为一组，按顺序将64个点归类为4组，将每个组内16个点的比较标志逻辑与运算的结果作为该组的识别标志，称为F_16_1、F_16_2、F_16_3、F_16_4；

2、按8点为一组，按顺序将64个点归类为8组，将每个组内8个点的比较标志逻辑与运算的结果作为该组的识别标志，称为F_8_1、F_8_2...F_8_8；

3、按2点为一组，按顺序将64个点归类为32组，将每个组内2个点的比较标志逻辑与运算的结果作为该组的识别标志，称为F_2_1、F_2_2...F_2_32；

请参阅图4，按F_16_1、F_16_2、F_16_3、F_16_4的顺序判断哪个识别标志为第一个是0的标志，并在该识别标志属下的8点为一组的识别标志中顺序判断哪个识别为第一个是0的标志，然后在2个点为一组的识别标志中判断哪个识别标志是第一个为0的标志。如此逐级查找，最终找到前半峰值点。

在脉冲出现峰值时即峰值有效性判别模块输出写使能时半峰宽度查找模块21启动后半峰值点的查找，其方法是：半峰宽度查找模块21在出现新的峰值或脉冲结束前实时监测当前采样点，若其小于当前峰值的一半，则认定当前点为后半峰点并停止查找，否则继续查找。在找到后半峰值点后，后半峰值点与前半峰值点的距离即为半峰宽度。半峰宽度查找模块21通过计算得到半峰宽度并作为临时半峰宽度存储到临时半峰宽度存储模块26中。然后根据多峰筛选模块29的多峰筛选结果将临时半峰宽度存储器中存储的与被选中的峰值对应的半峰宽度作为最终的半峰宽度输出。

请同时参阅图5，是图2所示副识别模块143的方框结构示意图。副识别模块143包括多个数据缓存模块41、多个峰值查找模块42、多个临时峰值存储模块43和多个存储器44。该数据缓存模块41、峰值查找模块42、临时峰值存储模块43和存储器44依次对应连接形成一个采样通道。数据缓存单元141依次经由对应的数据缓存模块41、峰值查找模块42、临时峰值存储模块43连接到存储器44。

通过由主识别模块142识别峰值来控制副识别模块143内各通道在一定的采样点范围内寻找峰值，从而消除通道间相差、准确识别峰值。副识别模块143中各通道的数据缓存模块41实时缓存一定数量连续的采样点数据，当主识别模块142识别到峰值并存储到主识别模块142的临时峰值存储器28时，峰值有效性判别模块25将输出峰值查找使能信号EN1，以此来启动副识别模块143中各通道的峰值查找模块42在数据缓存模块41中查找峰值的工作。然后，副识别模块143中的各峰值查找模块42将峰值存入各自对应通道的临时峰值存储模块43中，再根据多峰筛选模块29的筛选结果将临时峰值存储模块43中与主识别模块中被选中峰值对应的峰值作为最终峰值输出。

请参阅图6，是本发明多通道脉冲同步识别方法一较佳实施方式的流程示意图。该多通道脉冲同步识别方法用于上述多通道脉冲同步识别装置，其包括：

步骤S10，脉冲信号采样和处理；传感器11、信号调理电路12和模数转换电路13用于产生脉冲信号及对脉冲信号进行放大、限幅等处理；

步骤S11，数据缓冲单元141对采样数据进行缓冲；

步骤S12，主识别模块142计算基线值；其中，主识别模块142的基线计算模块23接收采样数据并计算基线值；

步骤S13，主识别模块142识别脉冲持续时间的起始点和结束点；其中，主识别模块142的脉冲识别模块22在当前采样点数据大于之前第n(n值根据需要选取)个采样点数据且两者差值大于设定的条件值时，认为出现脉冲持续时间起始点，而在当前采样点数据减去设定的条件值的结果小于基线值时认为出现脉冲持续时间结束点；

步骤S14，主识别模块142识别脉冲峰值和半峰宽度；主识别模块142发现脉冲持续时间起始点后进行脉冲峰值的识别和对应的半峰宽的识别，同时副识别模块143启动其对应通道内脉冲峰值的识别；

步骤S15，主识别模块142存储临时峰值和临时半峰宽度；主识别模块142在识别到峰值后对峰值的有效性进行判别，若峰值有效则将其作为临时峰值存储在临时峰值存储模块中，主识别模块142在主识别通道中出现下一个峰值前完成当前锋的半峰宽识别并将结果作为临时半峰宽度存储在临时半峰宽度存储模块中；

步骤S16，主识别模块142进行多峰筛选；多峰筛选模块29根据峰值查找模块27输出的峰值和峰值有效性判别模块25输出的谷值，选择性的输出临时峰值存储模块28中存储的临时峰值，其中：若脉冲持续时间为单峰，则临时峰值存储模块28内存储的临时峰值直接输出，若脉冲持续时间内为多峰，则多峰筛选模块29根据谷值与相邻峰值的差值来选择性输出其中的临时峰值，当相邻两峰值都比谷值大且差值超过设定条件值时，将相邻两峰都输出到后级的加法器30；

步骤S17，主识别模块142和副识别模块143分别输出峰值和半峰宽度。主识别模块142对其自身通道内的多峰进行筛选后从自身的临时峰值存储器选择性输出峰值，主识别模块142的半峰宽临时存储器根据多峰筛选的结果输出半峰宽，副识别模块143在对应的通道内识别到峰值后也作为其通道内的临时峰值进行存储，副识别模块143根据主识别模块142的多峰筛选的结果和主识别模块142的写使能信号控制下输出峰值。

相较于现有技术，本发明多通道脉冲同步识别装置和方法通过主识别模块142对峰值的查找、存储和半峰宽度的计算，副识别模块143的数据缓存模块41实时缓存一定数量的连续的采样点数据，在主识别模块142查找到峰值时启动在对应的采样点范围内寻找峰值，并将峰值存入临时峰值存储模块43中。根据多峰筛选模块29的筛选结果输出峰值到存储器44，从而消除多通道脉冲信号间相差，提高脉冲识别准确性。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种多通道脉冲同步识别装置，其特征在于：包括多个传感器、多个信号调理电路、多个模数转换电路和同步识别装置，该多个传感器用于输出对应多个通道的脉冲信号，与多个传感器对应的多个脉冲通道包括一个主信号通道和多个副信号通道，该多个信号调理电路用于调理多个传感器输出的脉冲信号，该同步识别装置可识别主信号通道脉冲峰值和半峰宽度并根据主信号通道识别情况控制副信号通道脉冲在对应采样范围内进行识别。

2.根据权利要求1所述的多通道脉冲同步识别装置，其特征在于：每一传感器对应粒子检测的一个通道，每一传感器依次通过一个对应的信号调理电路、一个对应的模数转换电路连接到该同步识别装置，该传感器用于接收粒子产生的信号并将其转化为模拟脉冲信号输出给信号调理电路，该信号调理电路用于对接收的脉冲信号进行放大、滤波和限幅。

3.根据权利要求2所述的多通道脉冲同步识别装置，其特征在于：该同步识别装置包括数据缓冲模块、主识别模块和副识别模块，该数据缓冲模块用于接收来自该多个模数转换电路输出的数字信号并对所接收的数字信号进行时钟同步，该主识别模块用于接收并处理与主信号通道对应的主识别信号以及输出控制信号到副识别模块，该副识别模块用于接收并根据该主识别模块的控制信号处理与多个副信号通道对应的副识别信号数据。

4.根据权利要求3所述的多通道脉冲同步识别装置，其特征在于：该主识别模块包括脉冲判别模块、基线计算模块、减法器、峰值查找模块、临时峰值存储模块和峰值有效性判别模块，脉冲判别模块用于对输入的信号进行采样分析并根据信号数据的变化判定脉冲是否出现，并在脉冲出现时输出有效标识信号，在脉冲未出现时输出无效标识信号；基线计算模块用于统计脉冲非持续时间内相邻固定数量采样点的平均值以作为脉冲的基线；减法器把主识别信号数据减去基线值后输出到峰值查找模块和峰值有效性判别模块；峰值查找模块用于查找峰值并将查找到的峰值输出到峰值有效性判别模块和临时峰值存储模块。

5.根据权利要求4所述的多通道脉冲同步识别装置，其特征在于：在脉冲非持续时间内，该脉冲识别模块在当前采样点数据大于之前一指定采样点数据且两者差值大于设定的条件值时，认为出现脉冲持续时间起始点，而在当前采样点数据减去设定的条件值的结果小于基线值时认为出现脉冲持续时间结束点。

6.根据权利要求5所述的多通道脉冲同步识别装置，其特征在于：该基线计算模块包括用于存储固定数量采样点数据的存储器，连续的采样点数据按照时间先后形成数列存储在该基线计算模块的存储器中，当一个新的采样点输入时，该基线计算模块的存储器丢弃存储的数据数列中最前面的一个数据，所有剩余数据前移，新输入的数据排在数据数列的最后，在该基线计算模块内的存储器存满数据后输出存储的所有采样点数据的累加和并进而计算得到平均值作为当前基线值，以后每输入一个新的采样数据，基线计算模块的存储器的数据和加上该数据并减去丢弃的数据后得到更新的数据和，得到新的基线值。

7.根据权利要求6所述的多通道脉冲同步识别装置，其特征在于：在脉冲持续时间内，峰值查找模块通过监测相邻数据的差值的变化查找脉冲峰值，且当相邻数据的差值由正数或零变为负数时，表示寻找到峰值点。

8.根据权利要求7所述的多通道脉冲同步识别装置，其特征在于：该主识别模块还包括多峰筛选模块和加法器，该多峰筛选模块根据峰值查找模块输出的峰值和峰值有效性判别模块输出的谷值，选择性的输出临时峰值存储模块中存储的临时峰值，若脉冲持续时间为单峰，则临时峰值存储模块内存储的临时峰值直接输出，若脉冲持续时间内为多峰，则多峰筛选模块根据谷值与相邻峰值的差值来选择性输出其中的临时峰值，当相邻两峰值都比谷值大且差值超过设定条件值时，将相邻两峰都输出到加法器；临时峰值存储模块输出的峰值作为最终的有效峰值输出到加法器，通过加法器将峰值和基线值相加后在多峰筛选模块的写使能信号控制下存储在存储器中。

9.根据权利要求7所述的多通道脉冲同步识别装置，其特征在于：该主识别模块还包括半峰宽度查找模块，其用于查找数据缓存单元输出的脉冲信号的前、后的半峰值点并计算半峰宽度，该半峰宽度查找模块不论是否出现脉冲都会实时寻找当前采样点数据的前半峰值点，而只在出现峰值后才会寻找后半峰值点。

10.根据权利要求9所述的多通道脉冲同步识别装置，其特征在于：该半峰宽度查找模块按照时间先后顺序缓存一定数量的连续的采样点并形成数列，在其中查找距离当前采样点最近的一个半峰值点，每当输入一个新的采样点时，计算该采样点数据的中值并将其放置在数列的最后，丢弃数列中最前面的采样点数据，所有采样点数据前移，比较所有缓存的采样点值是否大于或等于当前采样点值的一半，并得到每个缓存点的比较结果标志，将结果标志分组并逐级查找得到前半峰值点，半峰宽度查找模块在出现新的峰值或脉冲结束前实时监测当前采样点，若其小于当前峰值的一半，则认定当前点为后半峰点并停止查找，否则继续查找。在找到后半峰值点后，后半峰值点与前半峰值点的距离即为半峰宽度。

11.根据权利要求4-10任一所述的多通道脉冲同步识别装置，其特征在于：该副识别模块包括多个数据缓存模块、多个峰值查找模块、多个临时峰值存储模块和多个存储器，该数据缓存模块、峰值查找模块、临时峰值存储模块和存储器依次对应连接形成一个采样通道，数据缓存模块依次经由对应的峰值查找模块、临时峰值存储模块连接到存储器。

12.一种多通道脉冲同步识别方法，包括：

脉冲信号采样和处理，其中，传感器、信号调理电路和模数转换电路产生脉冲信号及对脉冲信号进行放大、限幅等处理；

数据缓冲单元对采样数据进行缓冲；

主识别模块计算基线值；其中，主识别模块的基线计算模块接收采样数据并计算基线值；

主识别模块识别脉冲持续时间的起始点和结束点；其中，主识别模块的脉冲识别模块在当前采样点数据大于之前第n(n值根据需要选取)个采样点数据且两者差值大于设定的条件值时，认为出现脉冲持续时间起始点，而在当前采样点数据减去设定的条件值的结果小于基线值时认为出现脉冲持续时间结束点；

主识别模块识别脉冲峰值和半峰宽度；主识别模块发现脉冲持续时间起始点后进行脉冲峰值的识别和对应的半峰宽的识别，同时副识别模块启动其对应通道内脉冲峰值的识别；

主识别模块存储临时峰值和临时半峰宽度；主识别模块在识别到峰值后对峰值的有效性进行判别，若峰值有效则将其作为临时峰值存储在临时峰值存储模块中，主识别模块在主识别通道中出现下一个峰值前完成当前锋的半峰宽识别并将结果作为临时半峰宽度存储在临时半峰宽度存储模块中；

主识别模块进行多峰筛选；多峰筛选模块根据峰值查找模块输出的峰值和峰值有效性判别模块输出的谷值，选择性的输出临时峰值存储模块中存储的临时峰值，其中：若脉冲持续时间内为单峰，则临时峰值存储模块内存储的临时峰值直接输出，若脉冲持续时间内为多峰，则多峰筛选模块根据谷值与相邻峰值的差值来选择性输出其中的临时峰值，当相邻两峰值都比谷值大且差值超过设定条件值时，将相邻两峰都输出到后级的加法器；

主识别模块和副识别模块分别输出峰值和半峰宽度，主识别模块对其自身通道内的多峰进行筛选后从自身的临时峰值存储器选择性输出峰值，主识别模块的半峰宽临时存储器根据多峰筛选的结果输出半峰宽，副识别模块在对应的通道内识别到峰值后也作为其通道内的临时峰值进行存储，副识别模块根据主识别模块的多峰筛选的结果和主识别模块的写使能信号控制下输出峰值。

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