CN113934359B - 信号处理器、信号处理的方法及装置、可读存储介质 - Google Patents

信号处理器、信号处理的方法及装置、可读存储介质 Download PDF

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CN113934359B CN202111218661.8A CN202111218661A CN113934359B CN 113934359 B CN113934359 B CN 113934359B CN 202111218661 A CN202111218661 A CN 202111218661A CN 113934359 B CN113934359 B CN 113934359B
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Abstract

本申请提供一种信号处理器、信号处理的方法及装置、可读存储介质。信号处理器，包括：阶跃脉冲成形模块，用于接收待处理的信号；所述待处理的信号为负指数信号或者阶跃信号；所述阶跃脉冲成形模块还用于对所述待处理的信号进行处理，以输出阶跃信号；类高斯脉冲成形模块，与所述阶跃脉冲成形模块连接，用于接收所述阶跃脉冲成形模块输出的阶跃信号；所述类高斯脉冲成形模块还用于对所述阶跃脉冲成形模块输出的阶跃信号进行类高斯脉冲成形，以输出类高斯脉冲。该信号处理器用以消除成形的类高斯脉冲的下冲，以及消除对应的能谱的低能区拖尾，改善峰形。

Description

信号处理器、信号处理的方法及装置、可读存储介质
技术领域
本申请涉及信号处理技术领域，具体而言，涉及一种信号处理器、信号处理的方法及装置、可读存储介质。
背景技术
核辐射测量系统中，探测器的输出信号通常用负指数信号和阶跃信号来描述。例如，FAST-SDD、SDD、Si-PIN等半导体探测器的输出信号为阶跃信号；NaI(Tl)、HPGe、LaBr3(Ce:)等探测器的输出信号为负指数信号。
CR-(RC)n滤波电路被广泛应用于模拟电路中，用于将探测器输出信号成形为类高斯波形，以提高测量系统能量分辨率。在CR-(RC)n滤波器中，CR滤波器具有微分效果，若输入信号为负指数信号时，会使得成形的类高斯脉冲具有下冲，最终在能谱中导致低能区拖尾。
因此，现有的核辐射测量系统，若探测器的输出信号为负指数信号，所成形的类高斯脉冲可能具有下冲，对应的能谱存在着低能区拖尾。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种信号处理器、信号处理的方法及装置、可读存储介质，用以消除成形的类高斯脉冲的下冲，以及消除对应的能谱的低能区拖尾，改善峰形。
第一方面，本申请实施例提供一种信号处理器，包括：阶跃脉冲成形模块，用于接收待处理的信号；所述待处理的信号为负指数信号或者阶跃信号；所述阶跃脉冲成形模块还用于对所述待处理的信号进行处理，以输出阶跃信号；类高斯脉冲成形模块，与所述阶跃脉冲成形模块连接，用于接收所述阶跃脉冲成形模块输出的阶跃信号；所述类高斯脉冲成形模块还用于对所述阶跃脉冲成形模块输出的阶跃信号进行类高斯脉冲成形，以输出类高斯脉冲。
在本申请实施例中，与现有技术相比，类高斯脉冲成形模块的功能与CR-(RC)n滤波器相同，用于类高斯脉冲的成形；在类高斯脉冲成形模块的前端，增加阶跃脉冲成形模块，使得不管输入的信号是负指数信号还是阶跃信号，通过阶跃脉冲成形模块的处理，均能够输出阶跃信号，进而，在基于输出的阶跃信号进行类高斯脉冲成形时，所成形的类高斯脉冲不会具有下冲，其对应的能谱数据也不会有低能区拖尾。因此，通过该信号处理器，能够消除基于探测器的输出信号所成形的类高斯脉冲的下冲，以及消除对应的能谱的低能区拖尾，改善峰形。
作为一种可能的实现方式，所述阶跃脉冲成形模块包括：第一乘法器、第二乘法器、累加模块、求和模块；所述第一乘法器的一端用于接收所述待处理的信号，所述第一乘法器的另一端与所述求和模块的第一输入端连接；所述第二乘法器的一端用于接收所述待处理的信号，所述第二乘法器的另一端与所述累加模块的一端连接；所述累加模块的另一端与所述求和模块的第二输入端连接；所述求和模块的输出端用于输出阶跃信号。
在本申请实施例中，通过阶跃脉冲成形模块中的各个运算模块，如果待处理的信号是负指数信号，能够将其有效地转换为阶跃信号；如果待处理的信号为阶跃信号，能够将其保持为阶跃信号；进而，实现阶跃信号的有效输出。
作为一种可能的实现方式，所述阶跃脉冲成形模块输出的阶跃信号表示为：vo[n]＝(1-d)·∑vi[n]+dvi[n]；其中，vi[n]为所述待处理的信号，d为所述第一乘法器的运算参数，(1-d)为所述第二乘法器的运算参数。
在本申请实施例中，通过上述阶跃信号的表示方式，针对不同的待处理的信号，通过调整乘法器的运算参数即可实现相应信号的处理，实现阶跃信号的有效输出。
作为一种可能的实现方式，若所述待处理的信号为负指数信号，d＝exp(-Tclk/τ)；Tclk为所述待处理的信号对应的ADC模块的采样率的倒数，τ为所述待处理的信号对应的衰减时间常数。
在本申请实施例中，若待处理的信号为负指数信号，则d通过待处理的信号对应的ADC模块的采样率和对应的衰减时间常数确定，在d确定之后，能够实现将负指数信号有效地转化为阶跃信号。
作为一种可能的实现方式，若所述待处理的信号为阶跃信号，d＝1。
在本申请实施例中，若待处理的信号为阶跃信号，则d＝1，此时，阶跃脉冲成形模块相当于是直通的，可以将阶跃信号直接输出，即保持阶跃信号。
作为一种可能的实现方式，所述信号处理器还包括：幅度甄别模块，所述幅度甄别模块与所述类高斯脉冲成形模块连接，用于接收所述类高斯脉冲，对所述类高斯脉冲进行幅度甄别处理，输出能谱。
在本申请实施例中，通过幅度甄别模块，基于类高斯脉冲进行幅度甄别处理，输出类高斯脉冲对应的能谱数据，该能谱数据不具有低能区峰尾，峰形较好。
第二方面，本申请实施例中提供一种信号处理的方法，包括：获取待处理的信号；所述待处理的信号为负指数信号或者阶跃信号；在确定所述待处理的信号为负指数信号时，将所述负指数信号转化为阶跃信号；基于转化后的阶跃信号进行类高斯脉冲成形，获得类高斯脉冲；在确定所述待处理的信号为阶跃信号时，基于所述阶跃信号进行类高斯脉冲成形，获得类高斯脉冲。
在本申请实施例中，与现有技术相比，如果待处理的信号为负指数信号，则将其转化为阶跃信号，然后再进行类高斯脉冲成形，可消除类高斯脉冲的下冲，其对应的能谱数据的低能区峰尾也能够对应消除。如果待处理的信号为阶跃信号，则可以直接进行类高斯脉冲成形，对应的类高斯脉冲亦不具有下冲，其对应的能谱数据也不具有低能区峰尾。因此，该信号处理的方法可以适用于探测器的输出信号的处理，保证探测器的输出信号对应的类高斯脉冲不具有下冲，对应的能谱数据也不具有低能区峰尾。
作为一种可能的实现方式，所述方法还包括：对所述类高斯脉冲进行幅度甄别处理，获得所述类高斯脉冲对应的能谱数据。
在本申请实施例中，通过对类高斯脉冲进行幅度甄别处理，所获得的能谱数据不具有低能区峰尾。
第三方面，本申请实施例提供一种信号处理的装置，包括：用于实现第二方面以及第二方面的任意一种可能的实现方式中所述的信号处理的方法。
第四方面，本申请实施例提供一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被计算机运行时，执行如第二方面以及第二方面的任意一种可能的实现方式中所述的信号处理的方法。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的测量系统的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的前端电路的电路结构示意图；
图3为本申请实施例提供的信号处理器的第一种实施方式的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的阶跃脉冲成形模块的结构示意图；
图5为本申请实施例提供的类高斯脉冲的对比示意图；
图6为采用现有技术对实测核信号进行处理所获得的类高斯脉冲的示意图；
图7为采用本申请实施例的技术方案对实测核信号进行处理所获得的类高斯脉冲的示意图；
图8为本申请实施例提供的信号处理器的第二种实施方式的结构示意图；
图9为采用现有技术对信号进行处理所获得的能谱数据；
图10为采用本申请实施例的技术方案对信号进行处理所获得的能谱数据；
图11为本申请实施例提供的信号处理的方法的流程图；
图12为本申请实施例提供的信号处理的装置的结构示意图。
图标：10-测量系统；11-探测器；12-前端电路；13-ADC；14-信号处理器；140-阶跃脉冲成形模块；1401-第一乘法器；1402-第二乘法器；1403-累加模块；1404-求和模块；142-类高斯脉冲成形模块；143-幅度甄别模块；15-计算机；30-信号处理的装置；310-获取模块；320-处理模块。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
本申请实施例提供的技术方案可以应用于基于探测器的核辐射测量系统，该测量系统可以是基于闪烁体探测器的核辐射测量系统，也可以是基于半导体探测器的核辐射测量系统。
请参照图1，为本申请实施例提供的测量系统10的结构示意图，测量系统包括：探测器11、前端电路12、ADC13(Analog-to-Digital Converter，模数转换器)、信号处理器14和计算机15。其中，前端电路12、ADC13、信号处理器14构成数字多道脉冲幅度分析器。
在X荧光分析的应用场景中，探测器11可以是：SDD、Si-Pin或FAST-SDD等半导体探测器，这些探测器11的输出信号为阶跃信号；也可以是：NaI(Tl)、HPGe、LaBr3(Ce:)等探测器11，这些探测器11的输出信号为负指数信号。
前端电路12，一方面可以将阶跃信号转换为指数衰减信号，另一方面，可以对信号进行幅度放大。作为一种可选的实施方式，前端电路12的电路结构可以如图2所示。
对于图2所示的前端电路12，由三级放大电路构成，其作用是对探测器11输出信号的幅度进行线性放大，使之适用于ADC13的采样范围。其中，第一级放大电路用于对信号进行正向放大，第二级放大电路为数字基线设置，第三级放大电路为程控增益放大。
ADC13，用于将模拟信号转换为数字信号。
信号处理器14，可以为数字信号处理器，对ADC13输出的信号进行数字处理，并生成能谱，然后上传至计算机15。
计算机15，可作为人机交互平台，在信号处理器14将生成的能谱传输给计算机15之后，计算机15可以展示该能谱数据。用户可以通过计算机15对展示的能谱数据进行查看。此外，通过计算机15，用户还可以进行其他操作(比如输入控制指令等)，在本申请实施例中不进行详细介绍。
在现有的信号处理器14中，通常仅包括类高斯脉冲成形模块142和幅度甄别模块，本申请实施例提供的技术方案对信号处理的结构进行改进。
基于上述应用场景的介绍，接下来请参照图3，为本申请实施例提供的信号处理器14的结构示意图，信号处理器14包括：阶跃脉冲成形模块140、与阶跃脉冲成形模块140连接的类高斯脉冲成形模块142。
其中，阶跃脉冲成形模块140用于接收待处理的信号。结合前述应用场景的介绍，待处理的信号为探测器11的输出信号，且该输出信号可以是经过前端电路12和ADC13进行初步处理后的信号。
基于不同的探测器11，待处理的信号可以是负指数信号或者阶跃信号。
阶跃脉冲成形模块140用于对待处理的信号进行处理，处理之后输出阶跃信号。即，如果待处理的信号是负指数信号，则可以将负指数信号转换为阶跃信号后输出；如果待处理的信号原本就是阶跃信号，则阶跃信号可以直通输出。
类高斯脉冲成形模块142与阶跃脉冲成形模块140连接，用于接收阶跃脉冲成形模块140输出的阶跃信号。基于接收到的阶跃信号，对其进行类高斯脉冲成形，输出类高斯脉冲。
在本申请实施例中，与现有技术相比，类高斯脉冲成形模块142的功能与CR-(RC)n滤波器相同，用于类高斯脉冲的成形；在类高斯脉冲成形模块142的前端，增加阶跃脉冲成形模块140，使得不管输入的信号是负指数信号还是阶跃信号，通过阶跃脉冲成形模块140的处理，均能够输出阶跃信号，进而，在基于输出的阶跃信号进行类高斯脉冲成形时，所成形的类高斯脉冲不会具有下冲，其对应的能谱数据也不会有低能区拖尾。因此，通过该信号处理器14，能够消除基于探测器11的输出信号所成形的类高斯脉冲的下冲，以及消除对应的能谱的低能区拖尾，改善峰形。
接下来对阶跃脉冲成形模块140和类高斯脉冲成形模块142的详细实施方式进行介绍。
可以理解，阶跃脉冲成形模块140的作用是将负指数信号转换为阶跃信号，以及使阶跃信号直通，基于该作用，接下来对阶跃脉冲成形模块140的实现原理进行分析。
假设探测器11的输出信号(也即前述的待处理的信号)为负指数信号，则可以将该输出信号表示为：vi(t)＝A·e-t/τ，其中，τ为待处理的信号对应的衰减时间常数，其具体的取值与待处理信号对应的硬件电路有关，此处不对其具体的取值作限定，A为脉冲幅度，t为时间。
对上述输出信号进行z变换可以得到： Tclk为待处理的信号对应的ADC13模块(即图1中的ADC13)的采样率的倒数。
假设负指数信号经过阶跃脉冲成形模块140进行处理之后，所输出的信号为：
vo(t)＝A·u(t)，
对该信号进行z变换，可得：
则，阶跃脉冲成形模块140的传递函数可以表示为：
对该传递函数进行逆变换可以得到：
vo[n]-vo[n-1]＝vi[n]-dvi[n-1]。
将上述等式两边同时累加求和，得到：
∑(vo[n]-vo[n-1])＝∑vi[n]+d∑(vi[n]-vi[n-1])-d∑vi[n]，
进一步整理得到：
vo[n]＝(1-d)·∑vi[n]+dvi[n]。
上述最终整理得到的递推表达式：vo[n]＝(1-d)·∑vi[n]+dvi[n]，为阶跃脉冲成形模块140的递推表达式，vi[n]为待处理的信号，vo[n]为阶跃脉冲成形模块140的输出信号，d为阶跃脉冲成形模块140中的相关的运算模块的运算参数。
基于上述阶跃脉冲成形模块140的递推表达式，作为一种可选的实施方式，请参照图4，为阶跃脉冲成形模块140的结构示意图，该阶跃脉冲成形模块140可以包括：第一乘法器1401、第二乘法器1402、累加模块1403、求和模块1404。
其中，第一乘法器1401的一端用于接收待处理的信号，第一乘法器1401的另一端与求和模块1404的第一输入端连接；第二乘法器1402的一端用于接收待处理的信号，第二乘法器1402的另一端与累加模块1403的一端连接；累加模块1403的另一端与求和模块1404的第二输入端连接；求和模块1404的输出端用于输出阶跃信号。
对应的，d为第一乘法器1401的运算参数，(1-d)为第二乘法器1402的运算参数。
在本申请实施例中，通过阶跃脉冲成形模块140中的各个运算模块，如果待处理的信号是负指数信号，能够将其有效地转换为阶跃信号；如果待处理的信号为阶跃信号，能够将其保持为阶跃信号；进而，实现阶跃信号的有效输出。
如果待处理的信号为负指数信号，则第一乘法器1401的运算参数d＝exp(-Tclk/τ)；第二乘法器1402的运算参数对应的为1-d。Tclk为待处理的信号对应的ADC13的采样率的倒数，τ为待处理的信号对应的衰减时间常数，这两个参数在前述实施例中都已介绍过，在此不再重复介绍。
在本申请实施例中，若待处理的信号为负指数信号，则d通过待处理的信号对应的ADC13的采样率和对应的衰减时间常数确定，在d确定之后，能够实现将负指数信号有效的转化为阶跃信号。
如果待处理的信号为阶跃信号，则第一乘法器1401的运算参数d＝1；第二乘法器1402的运算对应的为0。则，阶跃脉冲成形模块140最终输出的信号为待处理的信号本身，进而，阶跃脉冲成形模块140仍然输出阶跃信号。
在本申请实施例中，若待处理的信号为阶跃信号，则d＝1，此时，阶跃脉冲成形模块140相当于是直通的，可以将阶跃信号直接输出，即保持阶跃信号。
在阶跃脉冲成形模块140输出阶跃信号之后，类高斯脉冲成形模块142基于输出的阶跃信号进行类高斯脉冲成形。
作为一种可选的实施方式，类高斯脉冲成形模块142可以为：CR-(RC)n滤波器。可以理解，类高斯脉冲成形模块142也可以是其他可以实现类高斯脉冲成形的模块，在本申请实施例中不作限定。
CR-(RC)n滤波器可以拆分为CR滤波器和RC滤波器，CR滤波器的输出接入RC滤波器输入即可得到CR-RC滤波器输出。在CR滤波器后串联n级RC滤波器实现CR-(RC)n滤波器。
数字CR-(RC)n滤波器实现算法为：
其中，Kint，Kdiff为RC滤波器和CR滤波器分别对应的参数。Vdiff_in[n]表示CR滤波器的输入信号，Vdiff_out[n]表示CR滤波器的输出信号，Vint_in[n]表示RC滤波器的输入信号，Vint_out表示RC滤波器的输出信号。
在本申请实施例中，对阶跃脉冲成形模块140所能带来的技术效果进行验证。具体的，利用负指数函数模拟核脉冲信号，衰减时间常数τ＝5μs；ADC13采样率为20MSPS，即Tclk＝50ns；幅度A＝2000mV。对该信号进行成形时间τshaping＝10μs的类高斯脉冲成形。
请参照图5，为两种类高斯脉冲的比对示意图。其中，改进前的类高斯脉冲，为该信号经过CR-(RC)n滤波器(Kdiff＝Tclk/τshaping＝1/Kint，n＝1)直接进行类高斯脉冲成形所得到的类高斯脉冲。改进后的类高斯脉冲为通过本申请实施例所提供的信号处理器14处理，最终得到的类高斯脉冲。信号处理的CR-(RC)n滤波器的参数：Kdiff＝Tclk/τshaping＝1/Kint，n＝1；阶跃脉冲成形模块140的参数：d＝exp(-Tclk/τ)。
从图5可以明显看出，改进后的类高斯脉冲不具有下冲，因此，通过将负指数信号转化为阶跃信号之后再进行类高斯脉冲成形，可以实现消除类高斯脉冲的下冲。
对于SDD、Si-Pin或FAST-SDD等半导体探测器11，这类探测器11输出信号为阶跃信号，在前端电路12中先将阶跃信号转换为指数衰减信号，同时进行幅度放大，然后再将放大后的指数衰减信号输入到信号处理器14中，可以实现下冲的消除。
针对实测的核脉冲信号，请参照图6和图7，分别为核脉冲信号直接经过CR-(RC)n滤波器所获得的信号，和核脉冲信号经过信号处理器14所获得的信号。从图6和图7的对比可以看出，采用本申请实施例所提供的信号处理器14，可以消除成形脉冲下冲。
作为一种可选的实施方式，请参照图8，信号处理器14还包括幅度甄别模块143，幅度甄别模块143与类高斯脉冲成形模块142连接。幅度甄别模块143接收类高斯成形脉冲成形模块输出的类高斯脉冲，对其进行幅度甄别处理，最终输出能谱。
在本申请实施例中，通过幅度甄别模块143，基于类高斯脉冲进行幅度甄别处理，输出类高斯脉冲对应的能谱数据，该能谱数据不具有低能区峰尾，峰形较好。
幅度甄别模块143可以理解为能谱生成模块，可采用本领域成熟的实施方式，在此不进行介绍。
在本申请实施例中，对幅度甄别模块143最终获得的能谱数据进行验证。
现有的技术方案：采用Mn样品，利用X光管激发产生特征X射线，采用类高斯脉冲成形方法，τpeak＝2μs，n＝4，按照现有的方法生成能谱。图9为FAST-SDD探测器11测量Mn样品所得的能谱。对能量进行刻度化后，计算5.89keV特征峰峰形参数：FWHM＝143eV，FWTM＝278eV，FWTM/FWHM＝1.94。
本申请实施例的技术方案：采用Mn样品，利用X光管激发产生特征X射线，采用类高斯脉冲成形方法，τpeak＝2μs，n＝4，利用信号处理器14生成能谱。图10为FAST-SDD探测器11测量Mn样品所得的能谱。对能量进行刻度化后，计算5.89keV特征峰峰形参数：FWHM＝131eV，FWTM＝238eV，FWTM/FWHM＝1.82。
将现有的技术方案所得到的能谱与本申请的技术方案所得到的能谱进行比对，FWTM由原来的278eV提高至238eV，同时FWTM/FWHM由1.94提高至1.82，即，现有的技术方案得到的能谱是具有峰拖尾的能谱，而本申请实施例的技术方案所得到的能谱不具有峰拖尾，是标准的高斯峰。
基于上述信号处理器14的发明构思，请参照图11，本申请实施例中还提供一种信号处理的方法，包括：
步骤210：获取待处理的信号。待处理的信号为负指数信号或者阶跃信号。
步骤220：在确定待处理的信号为负指数信号时，将负指数信号转化为阶跃信号。
步骤230：基于转化后的阶跃信号进行类高斯脉冲成形，获得类高斯脉冲。
步骤240：在确定待处理的信号为阶跃信号时，基于阶跃信号进行类高斯脉冲成形，获得类高斯脉冲。
在本申请实施例中，与现有技术相比，如果待处理的信号为负指数信号，则将其转化为阶跃信号之后，再进行类高斯脉冲成形，可消除类高斯脉冲的下冲，其对应的能谱数据的低能区峰尾也对应消除。如果待处理的信号为阶跃信号，则可以直接进行类高斯脉冲成形，对应的类高斯脉冲不具有下冲，其对应的能谱数据也不具有低能区峰尾。因此，该信号处理的方法可以适用于探测器11的输出信号的处理，保证探测器11的输出信号对应的类高斯脉冲不具有下冲，对应的能谱数据也不具有低能区峰尾。
该信号处理的方法可以应用于信号处理器14，则对应的，在步骤210中，可通过阶跃脉冲成形模块140获取待处理的信号。
此外，结合前述实施例的介绍可知，在信号处理器14之前，还包括前端电路12和ADC13，因此，在步骤210中获取到的待处理信号可以理解为经过前端电路12和ADC13处理之后的探测器11的输出信号。
在步骤220之前，先通过阶跃脉冲成形模块140确定待处理的信号的信号类型，可根据待处理的信号直接判断，属于本领域成熟的技术，在此不作详细介绍。
在步骤230中，如果确定待处理的信号为阶跃信号，则阶跃脉冲成形模块140设置第一乘法器1401和第二乘法器1402分别的运算参数，以将待处理的信号转化为阶跃信号。
在步骤240中，再通过类高斯脉冲成形模块142基于转化后的阶跃信号进行类高斯脉冲成形，获得类高斯脉冲。
在步骤240中，如果确定待处理的信号为阶跃信号，则阶跃脉冲成形模块140设置第一乘法器1401和第二乘法器1402分别的运算参数，使其直通输入到类高斯脉冲成形模块142中，再通过类高斯脉冲成形模块142基于直通的阶跃信号进行类高斯脉冲成形，获得类高斯脉冲。
相应的，如果利用信号处理器14实现该信号处理的方法，各个步骤的实施方式参照前述信号处理器14的实施方式，在此不再重复介绍。
该信号处理的方法也可以应用于其他的信号处理装置，即不一定依赖于前述实施例中介绍的信号处理器14的结构实现。
在步骤240之后，该方法还可以包括：对类高斯脉冲进行幅度甄别处理，获得类高斯脉冲对应的能谱数据。
结合前述信号处理器14的实施方式，如果该方法应用于信号处理器14，则该种实施方式中，可通过幅度甄别模块143对高斯脉冲进行幅度甄别处理，获得类高斯脉冲对应的能谱数据。
在本申请实施例中，通过对类高斯脉冲进行幅度甄别处理，所获得的能谱数据不具有低能区峰尾。
基于同一发明构思，请参照图12，本申请实施例提供一种信号处理的装置30，包括：获取模块310和处理模块320。
获取模块310，用于获取待处理的信号；所述待处理的信号为负指数信号或者阶跃信号。处理模块320，用于：在确定所述待处理的信号为负指数信号时，将所述负指数信号转化为阶跃信号；基于转化后的阶跃信号进行类高斯脉冲成形，获得类高斯脉冲；在确定所述待处理的信号为阶跃信号时，基于所述阶跃信号进行类高斯脉冲成形，获得类高斯脉冲。
在本申请实施例中，处理模块320还用于：对类高斯脉冲进行幅度甄别处理，获得类高斯脉冲对应的能谱数据。
信号处理的装置30与信号处理的方法对应，各个模块与信号处理的方法的各个步骤对应，因此，各个模块的实施方式参照前述各个步骤的实施方式，在此不再重复介绍。
基于同一发明构思，本申请实施例提供一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被计算机15运行时，执行前述实施例中所述的信号处理的方法。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
另外，作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
再者，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种信号处理器，其特征在于，包括：
阶跃脉冲成形模块，用于接收待处理的信号；所述待处理的信号为负指数信号或者阶跃信号；
所述阶跃脉冲成形模块还用于对所述待处理的信号进行处理，以输出阶跃信号；所述阶跃脉冲成形模块包括：第一乘法器、第二乘法器、累加模块、求和模块；通过调整乘法器的运算参数，对信号进行处理，输出阶跃信号；
所述第一乘法器的一端用于接收所述待处理的信号，所述第一乘法器的另一端与所述求和模块的第一输入端连接；
所述第二乘法器的一端用于接收所述待处理的信号，所述第二乘法器的另一端与所述累加模块的一端连接；
所述累加模块的另一端与所述求和模块的第二输入端连接；
所述求和模块的输出端用于输出阶跃信号；
类高斯脉冲成形模块，与所述阶跃脉冲成形模块连接，用于接收所述阶跃脉冲成形模块输出的阶跃信号；
所述类高斯脉冲成形模块还用于对所述阶跃脉冲成形模块输出的阶跃信号进行类高斯脉冲成形，以输出类高斯脉冲。
2.根据权利要求1所述的信号处理器，其特征在于，所述阶跃脉冲成形模块输出的阶跃信号表示为：vo[n]＝(1-d)·∑vi[n]+dvi[n]；
其中，vi[n]为所述待处理的信号，d为所述第一乘法器的运算参数，(1-d)为所述第二乘法器的运算参数。
3.根据权利要求2所述的信号处理器，其特征在于，若所述待处理的信号为负指数信号，d＝exp(-Tclk/τ)；Tclk为所述待处理的信号对应的ADC模块的采样率的倒数，τ为所述待处理的信号对应的衰减时间常数。
4.根据权利要求3所述的信号处理器，其特征在于，若所述待处理的信号为阶跃信号，d＝1。
5.根据权利要求1所述的信号处理器，其特征在于，所述信号处理器还包括：幅度甄别模块，所述幅度甄别模块与所述类高斯脉冲成形模块连接，用于接收所述类高斯脉冲，对所述类高斯脉冲进行幅度甄别处理，输出能谱。
6.一种信号处理的方法，其特征在于，包括：
阶跃脉冲成形模块用于获取待处理的信号；所述待处理的信号为负指数信号或者阶跃信号；所述阶跃脉冲成形模块包括：第一乘法器、第二乘法器、累加模块、求和模块；通过调整乘法器的运算参数，对信号进行处理，输出阶跃信号；
所述第一乘法器的一端用于接收所述待处理的信号，所述第一乘法器的另一端与所述求和模块的第一输入端连接；
所述第二乘法器的一端用于接收所述待处理的信号，所述第二乘法器的另一端与所述累加模块的一端连接；
所述累加模块的另一端与所述求和模块的第二输入端连接；
所述求和模块的输出端用于输出阶跃信号；
在确定所述待处理的信号为负指数信号时，将所述负指数信号转化为阶跃信号；基于转化后的阶跃信号进行类高斯脉冲成形，获得类高斯脉冲；
在确定所述待处理的信号为阶跃信号时，基于所述阶跃信号进行类高斯脉冲成形，获得类高斯脉冲。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
对所述类高斯脉冲进行幅度甄别处理，获得所述类高斯脉冲对应的能谱数据。
8.一种信号处理的装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取待处理的信号；所述待处理的信号为负指数信号或者阶跃信号；所述获取模块包括阶跃脉冲成形模块，所述阶跃脉冲成形模块包括：第一乘法器、第二乘法器、累加模块、求和模块，通过调整乘法器的运算参数，对信号进行处理，输出阶跃信号；
所述第一乘法器的一端用于接收所述待处理的信号，所述第一乘法器的另一端与所述求和模块的第一输入端连接；
所述第二乘法器的一端用于接收所述待处理的信号，所述第二乘法器的另一端与所述累加模块的一端连接；
所述累加模块的另一端与所述求和模块的第二输入端连接；
所述求和模块的输出端用于输出阶跃信号；
处理模块，用于：
在确定所述待处理的信号为负指数信号时，将所述负指数信号转化为阶跃信号；基于转化后的阶跃信号进行类高斯脉冲成形，获得类高斯脉冲；
在确定所述待处理的信号为阶跃信号时，基于所述阶跃信号进行类高斯脉冲成形，获得类高斯脉冲。
9.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被计算机运行时，执行如权利要求6-7任一项所述的信号处理的方法。
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