CN110954934A - 一种自适应核脉冲堆积信号峰值提取方法 - Google Patents

一种自适应核脉冲堆积信号峰值提取方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110954934A
CN110954934A CN201911019010.9A CN201911019010A CN110954934A CN 110954934 A CN110954934 A CN 110954934A CN 201911019010 A CN201911019010 A CN 201911019010A CN 110954934 A CN110954934 A CN 110954934A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pulse
point
waveform
peak value
corresponds
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911019010.9A
Other languages
English (en)
Inventor
邓文康
毕明德
王巨智
梁英超
艾烨
金坦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
719th Research Institute of CSIC
Original Assignee
719th Research Institute of CSIC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 719th Research Institute of CSIC filed Critical 719th Research Institute of CSIC
Priority to CN201911019010.9A priority Critical patent/CN110954934A/zh
Publication of CN110954934A publication Critical patent/CN110954934A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/02—Dosimeters

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)

Abstract

本发明涉及核辐射探测技术领域，具体涉及一种自适应核脉冲堆积信号峰值提取方法，包括(1)获取原始核脉冲堆积信号的幅值和时间轴；(2)自适应判断并获取波形三个特征点A、B和C的坐标值，其中A点对应于第一个脉冲峰值点，B点对应于两个脉冲叠加谷点，C点对应于第二个脉冲叠加后峰值点；(3)根据指数衰减模型，计算波形衰减常数；(4)通过对核脉冲堆积信号提取获得堆积信号峰值信息。本发明方法根据波形呈相同指数衰减特征，通过自适应波形估计提取出堆积波形，减少计算量，提高核脉冲计数通过率。

Description

一种自适应核脉冲堆积信号峰值提取方法
技术领域
本发明涉及核辐射探测技术领域，具体涉及一种自适应核脉冲堆积信号峰值提取方法。
背景技术
在核素识别和剂量分析计算过程中，最基本的是快速精确的提取出每个核脉冲信号的峰值数据，然后形成核素脉冲能谱图。只有快速精确的提取出每个核素脉冲的峰值数据，才能准确分析核素种类和计算核素的剂量。
核脉冲信号处理方法分为模拟放大和数字方法两种。传统的模拟方法通常使用峰值保持电路和模数转换器来完成脉冲峰值的提取，存在死时间、基线手动调节和计数通过率低等问题。现在主流的数字处理方法则采用高速数字电路对核脉冲信号进行实时处理。通过高速模数转换器(ADC)对模拟电路进行采样，后端的核脉冲能谱成形均为数字电路。当探测器处于高计数率的环境下时，脉冲波形会出现波形堆积。
目前普遍采用丢弃堆积脉冲的方法进行处理，但这种处理方法降低了脉冲计数通过率。
发明内容
本发明的目的就是在核脉冲数字信号处理系统中，克服上述技术中的不足之处，而提供一种自适应核脉冲堆积信号峰值提取方法，该方法根据波形呈相同指数衰减特征，通过自适应波形估计提取出堆积波形，减少计算量，提高核脉冲计数通过率。
为了达到上述目的，本发明的技术解决方案如下。
一种自适应核脉冲堆积信号峰值提取方法，包括以下步骤：
(1)获取原始核脉冲堆积信号的幅值和时间轴；
(2)自适应判断并获取波形三个特征点A、B和C的坐标值，其中A点对应于第一个脉冲峰值点，B点对应于两个脉冲叠加谷点，C点对应于第二个脉冲叠加后峰值点；
(3)根据指数衰减模型，计算波形衰减常数τ；
(4)通过对核脉冲堆积信号提取获得堆积信号峰值信息。
本发明自适应核脉冲堆积信号峰值提取方法，根据波形呈相同指数衰减特征，通过自适应波形估计提取出堆积波形，能够针对核素产生的波形堆积信号进行快速准确的分离，提高核脉冲计数通过率。
附图说明
图1为本发明待处理的原始堆积波形示意图。
图2为本发明堆积波形三个特征点坐标示意图。
图3为提取后的波形示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
本发明实施例提供一种自适应核脉冲堆积信号峰值提取方法，具体包括以下步骤：
步骤1，获取原始核脉冲堆积信号的幅值和时间轴：
通过高速ADC对输入脉冲进行全波采样，得到全脉冲波形，当检测到脉冲堆积时，如图1所示，其中第一个脉冲事件为P1，第二个堆积脉冲事件为P2，开始进行脉冲堆积信号的提取。
步骤2，判断并获取波形三个特征点A、B和C的坐标值，如图2所示，其中A为第一个脉冲峰值点，B为两个脉冲叠加谷点，C为第二个波形叠加后峰值点，由于第一个脉冲峰值处并未与其他脉冲产生堆积，因此，A点的幅值V1为第一个脉冲实际峰值。C点幅值为第二个波形叠加后峰值，由于第二个脉冲峰值处与第一个脉冲的拖尾产生堆积，因此需要对第二个脉冲进行进一步提取，方可计算出第二个脉冲的实际峰值V2。
步骤3，估算波形衰减常数τ：
假设A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3)
其中x1,x2,x3分别为A、B、C三点的横坐标；y1,y2,y3分别为A、B、C三点的纵坐标。
指数衰减函数为
Figure BDA0002246605520000031
其中a为指数函数原点幅值，t为横坐标时间轴，τ为指数衰减系数，y为纵坐标幅值。这里t坐标原点取x1，则有：
y1＝a*e0
Figure BDA0002246605520000032
得
Figure BDA0002246605520000033
步骤4，获取脉冲P2峰值减去脉冲P1对应的拖尾即为脉冲P2的实际峰值，如图3所示，则有：
Figure BDA0002246605520000041
本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
以上所述仅为本发明较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种自适应核脉冲堆积信号峰值提取方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)获取原始核脉冲堆积信号的幅值和时间轴；
(2)自适应判断并获取波形三个特征点A、B和C的坐标值，其中A点对应于第一个脉冲峰值点，B点对应于两个脉冲叠加谷点，C点对应于第二个脉冲叠加后峰值点；
(3)根据指数衰减模型，计算波形衰减常数τ；
(4)通过对核脉冲堆积信号的提取获得堆积信号峰值信息。
2.根据权利要求1所述的自适应核脉冲堆积信号峰值提取方法，其特征在于，所述步骤(1)具体为：
通过高速ADC对输入脉冲进行全波采样，得到全脉冲波形，当检测到脉冲堆积时,开始进行脉冲堆积信号的提取，其中第一个脉冲事件为P1,第二个堆积脉冲事件为P2。
3.根据权利要求1所述的自适应核脉冲堆积信号峰值提取方法，其特征在于，所述步骤(2)具体为：
判断并获取波形三个特征点A、B和C的坐标值，其中A点对应于第一个脉冲峰值点，B点对应于两个脉冲叠加谷点，C点对应于第二个波形叠加后峰值点，由于第一个脉冲峰值处并未与其他脉冲产生堆积，因此，A点的幅值V1为第一个脉冲实际峰值，C点幅值为第二个波形叠加后峰值，由于第二个脉冲峰值处与第一个脉冲的拖尾产生堆积，因此需要对第二个脉冲进行进一步提取，方可计算出第二个脉冲的实际峰值V2。
4.根据权利要求1所述的自适应核脉冲堆积信号峰值提取方法，其特征在于，所述步骤(3)中计算波形衰减常数τ具体为：
假设A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3)，其中x1,x2,x3分别为A、B、C三点的横坐标；y1,y2,y3分别为A、B、C三点的纵坐标，
指数衰减函数为
Figure FDA0002246605510000011
其中a为指数函数原点幅值，t为横坐标时间轴，τ为指数衰减系数，y为纵坐标幅值，这里t坐标原点取x1，则有：
y1＝a*e0
Figure FDA0002246605510000021
得
Figure FDA0002246605510000022
5.根据权利要求1所述的自适应核脉冲堆积信号峰值提取方法，其特征在于，所述步骤(4)具体为：
获取脉冲P2峰值减去脉冲P1对应的拖尾即为脉冲P2的实际峰值,则有：
Figure FDA0002246605510000023
CN201911019010.9A 2019-10-24 2019-10-24 一种自适应核脉冲堆积信号峰值提取方法 Pending CN110954934A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911019010.9A CN110954934A (zh) 2019-10-24 2019-10-24 一种自适应核脉冲堆积信号峰值提取方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911019010.9A CN110954934A (zh) 2019-10-24 2019-10-24 一种自适应核脉冲堆积信号峰值提取方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110954934A true CN110954934A (zh) 2020-04-03

Family

ID=69976428

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911019010.9A Pending CN110954934A (zh) 2019-10-24 2019-10-24 一种自适应核脉冲堆积信号峰值提取方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110954934A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112462676A (zh) * 2021-01-27 2021-03-09 泛华检测技术有限公司 一种可模拟重叠核脉冲信号发生装置及其控制方法
CN112462675A (zh) * 2021-01-27 2021-03-09 泛华检测技术有限公司 一种级联型双指数核脉冲信号发生装置及其控制方法
CN112597923A (zh) * 2020-12-28 2021-04-02 成都大学 一种基于形态学与优化灰色模型的脉冲堆积校正方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5225682A (en) * 1992-01-24 1993-07-06 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Method and apparatus for providing pulse pile-up correction in charge quantizing radiation detection systems
CN105212954A (zh) * 2015-11-05 2016-01-06 苏州瑞派宁科技有限公司 一种脉冲堆积事件实时处理方法与系统
CN105989410A (zh) * 2015-03-05 2016-10-05 成都理工大学 一种重叠核脉冲分解方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5225682A (en) * 1992-01-24 1993-07-06 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Method and apparatus for providing pulse pile-up correction in charge quantizing radiation detection systems
CN105989410A (zh) * 2015-03-05 2016-10-05 成都理工大学 一种重叠核脉冲分解方法
CN105212954A (zh) * 2015-11-05 2016-01-06 苏州瑞派宁科技有限公司 一种脉冲堆积事件实时处理方法与系统
CN105212954B (zh) * 2015-11-05 2018-03-16 苏州瑞派宁科技有限公司 一种脉冲堆积事件实时处理方法与系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
胡孟春，叶文英，唐章奎等: "闪烁体衰减常数值的脉冲波形测量方法", 《仪器仪表学报》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112597923A (zh) * 2020-12-28 2021-04-02 成都大学 一种基于形态学与优化灰色模型的脉冲堆积校正方法
CN112462676A (zh) * 2021-01-27 2021-03-09 泛华检测技术有限公司 一种可模拟重叠核脉冲信号发生装置及其控制方法
CN112462675A (zh) * 2021-01-27 2021-03-09 泛华检测技术有限公司 一种级联型双指数核脉冲信号发生装置及其控制方法
CN112462675B (zh) * 2021-01-27 2021-05-07 泛华检测技术有限公司 一种级联型双指数核脉冲信号发生装置及其控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110954934A (zh) 一种自适应核脉冲堆积信号峰值提取方法
CN112764082B (zh) 一种基于fpga的核脉冲数字化成形采样方法
US10228470B2 (en) Method and system for real-time processing of pulse pile-up event
US7860688B2 (en) Signal baseline processing device and processing method thereof
WO2014121548A1 (zh) 数字化闪烁脉冲的基线校正方法及系统
CN103454671A (zh) 一种基于高速数字采样的核辐射脉冲堆积判断与校正方法
WO2012088781A1 (zh) 一种数字化pileup波形处理方法及系统
JP6214031B2 (ja) 放射線検出器のための信号データ処理方法、信号データ処理装置、および放射線検出システム
JP6791259B2 (ja) 飛行時間型質量分析に基づく信号処理方法およびシステム並びに電子機器
CN111538067B (zh) 一种数字化核脉冲直线成形方法
CN109557573A (zh) 一种数字化α/β射线甄别方法
Yang et al. A digital pulse fitting method for the α decay studies of short-lived nuclei
US20080247448A1 (en) Method and apparatus for evaluating a time varying signal
CN106842277B (zh) 一种堆积事件处理方法及装置
CN111103616B (zh) 兼顾能量分辨率和检测效率的伽马能谱测量方法与装置
CN112332807A (zh) 一种弱包络信号检测方法和系统
CN114218977A (zh) 核脉冲信号处理方法、电子设备、存储介质及程序产品
CN107341519B (zh) 一种基于多分辨率分析的支持向量机识别优化方法
CN111505696A (zh) 一种双时步pileup波形处理系统及方法
CN106821409B (zh) 堆积事件处理方法及装置
CN106953621B (zh) 一种基于对称零面积梯形成形的数字脉冲幅度分析器
CN109212576B (zh) 一种多模式快速核素检测系统
CN116594783B (zh) 针对高速核脉冲信号的多核实时并行处理方法
CN110376569A (zh) 脉冲激光雷达的高阶放大-拟合时刻鉴别电路
CN115097411B (zh) 基于自适应采样二次雷达应答码位幅度提取的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200403

RJ01 Rejection of invention patent application after publication