[发明专利]一种基于高斯滤波成形多道脉冲幅度分析装置

权利要求书

1.一种基于高斯滤波成形多道脉冲幅度分析装置，其特征在于，该基于高斯滤波成形多道脉冲幅度分析装置包括：高斯滤波成形数字逻辑单元和基线扣除数字逻辑单元；

高斯滤波成形数字逻辑单元包括：寄存器、乘法器、加法器，寄存器分两组串联，一组存储h(n)（n=-M，-M+1，……，M-1，M）值，另一组存储f(n)（n=…-2，1，0，1，2，…）值，即采样数据点序列，实现了高斯滤波成形实时数据处理功能；

基线扣除数字逻辑单元包括：寄存器、乘法器、减法器、比较器、多路选择器，寄存器为一组串联，存储高斯成形后的采样点数据g(n)（n=…-2，1，0，1，2，…）的值，实现高斯脉冲滤波和基线扣除的实时数据处理功能。

2.如权利要求1所述的基于高斯滤波成形多道脉冲幅度分析装置，其特征在于，高斯滤波成形算法推导如下：

核辐射探测器前置放大器输出信号表达式为：

f(t)=H·e-tτ0Heaviside(t)---(1)]]>

式（1）中H为指数衰减信号脉冲幅度，τ₀为指数衰减信号时间常数，Heaviside(t)如式（2）所示，

Heaviside(t)=0,t<01,t≥0---(2)]]>

令冲激响应

h(t)=(12πστ0-t2πσ3s2)·e-t22s2σ2---(3)]]>

式（3）中σ²为滤波成形后的高斯函数方差，τ₀为指数衰减信号时间常数，s为小波变换尺度。则f(t)与h(t)的卷积为：

g(t)=∫-∞+∞f(τ)h(t-τ)dτ=H2πσe-t22s2σ2---(4)]]>

显然，g(t)为高斯函数，幅度为即把核辐射探测器输出的指数信号f(t)成形为高斯函数g(t)，计算f(t)与h(t)的卷积即可;

f(t)离散化记为f(n)，则：

f(n)=0,n=...,-2,-1f(n),n=0,1,2,...---(5)]]>

h(t)离散化记为h(n)，则：

h(n)=(12πστ0-n2πσ3s2)·e-n22s2σ2,n=......,-2,-1,0,1,2,......(6)]]>

显然，式（4）离散化可表示为：

g(n)=Σi=-∞∞f(i)h(n-i)---(7)]]>

考虑数字计算的精度因素，则（6）式可以近似表达为：

h(n)=h(n),|n|=0,1,2,......,M0,|n|>M---(8)]]>

式（8）中M为一足够大正整数，由式（7）和式（8）可得：

g(n)=Σi=n-Mn+Mf(i)·h(n-i)---(9)]]>

在实际计算过程中，(6)式中的σ取值为2，则（8）式中的M取值仅与尺度s和τ₀有关。