[发明专利]一种基于拉格朗日插值的脉冲幅度获取方法

说明书

本发明公开了一种基于拉格朗日插值的脉冲幅度获取方法，采样脉冲信号波形峰值附近多个连续数据点的时刻和幅度，从幅度最大的第n个数据点开始，以Y_n作为起始峰值Y_peak，向前指定时间间隔Δt1，代入所述拉格朗日插值函数式，得到(T_peak‑Δt1)时刻数据点的幅度Y_t‑；向后指定时间间隔Δt2，代入所述拉格朗日插值函数式，得到(T_peak+Δt2)时刻数据点的幅度Y_t+；比较Y_t‑、Y_peak和Y_t+之间的大小：若Y_peak最大，则获得脉冲信号波形的峰值；由于采用了拉格朗日插值算法重建脉冲信号幅度，只需采用低速率的模数转换器，使得电路的结构更加简单，既不需要采用峰值保持电路等额外的硬件电路，也不需要搭配可编程逻辑器件或者数字信号处理器来进行数据处理，成本低、功耗小。

技术领域

本发明涉及核探测技术领域，尤其涉及的是一种基于拉格朗日插值的脉冲幅度获取方法。

背景技术

脉冲幅度获取是核探测技术里最常见的测量需求，用于实现该功能的仪器称为多道脉冲分析器。

目前，脉冲幅度获取手段主要有以下两种方案：

1)模拟化方案：首先采用峰值保持电路对脉冲信号进行峰位的保持和展宽，然后利用低速率的模数转换器(ADC)对峰位电平进行采样，采样完成后再对峰值保持电路进行复位，以便响应下一个脉冲；

2)数字化方案：直接采用高速率的ADC直接采样脉冲信号，然后对采样数据进行数字化的处理获得幅度信息，例如寻找最大值，复杂的方案如梯形滤波等。

模拟化方案的优点是由于采用了峰值保持电路，峰位电平已被锁住，因此不需要高速率的ADC；但缺点是需要采用额外的硬件电路，例如峰值保持电路。

数字化方案的优点是可直接对信号进行采样，不需要模拟方案中的峰值保持电路；但缺点是需要高速的ADC，成本高、功耗大；而且，高速ADC还需搭配可编程逻辑器件(FPGA)或者数字信号处理器(DSP)来进行数据处理，导致电路结构变得复杂。

因此，现有技术尚有待改进和发展。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于拉格朗日插值的脉冲幅度获取方法，电路结构更加简单，不需要采用额外的硬件电路，且成本低、功耗小。

本发明的技术方案如下：一种基于拉格朗日插值的脉冲幅度获取方法，包括以下步骤：

A、采样脉冲信号波形峰值附近至少3个连续数据点的时刻和幅度，且这些数据点的幅度根据其时间顺序同时满足从小到大再到小的关系；

B、将所述数据点的时刻和幅度代入拉格朗日插值函数式中，得到新的时刻T对应的幅度Y(T)，其中，Interpolate()为拉格朗日插值函数，T为时间变量，k是用来插值的数据点个数，(T_j，Y_j)表示第j个数据点的时刻和幅度，T_m表示第m个数据点的时刻，0≤m≤k，m≠j；

C、从幅度最大的第n个数据点开始，以该数据点的幅度Y_n作为起始峰值Y_peak，Y_peak代表经拉格朗日插值函数插值后得到的峰值，向前指定时间间隔Δt1，代入所述拉格朗日插值函数式，得到(T_peak-Δt1)时刻数据点的幅度Y_t-，T_peak代表得到Y_peak峰值所对应的时刻；同时，向后指定时间间隔Δt2，代入所述拉格朗日插值函数式，得到(T_peak+Δt2)时刻数据点的幅度Y_t+；