[发明专利]一种基于多参数模型的核能谱数据平滑方法

说明书

本发明公开了一种基于多参数模型的核能谱数据平滑方法，该方法包括：获取核能谱数据；通过基于Sallen‑Key滤波电路的多参数递推函数模型对核能谱数据进行平滑处理，分析不同参数下平滑后核能谱的峰位、峰形、峰面积信息，获取最佳平滑参数下的核能谱数据。本发明通过改变相关参数的取值调节平滑后波形的峰位，峰形以及峰面积等信息，克服了算术滑动平均法、重心法算法平滑效果不理想，多项式最小二乘拟合法，傅里叶变化法，离散函数褶积变换法算法复杂，实时性不好的缺点，为核能谱数据快速、有效地平滑提供了一种新的实现方式。

技术领域

本发明涉及核能谱数据处理技术领域，更具体的涉及一种基于多参数模型的核能谱数据平滑方法。

背景技术

核能谱分析作为核分析方法中最重要的手段之一，通过对被研究对象能谱的获取和分析可以直接或间接地获得物质的结构、组成元素的种类与含量等重要信息。并以其灵敏度高、准确性好、破坏性低等优势广泛的应用于工业、农业、医学、航天、环境、能源、国家安全等领域。

由于核衰变及测量的统计性，当核能谱数据中计数较小时，计数的统计涨落比较大，计数最多的不一定是高斯分布的期望值，真正的峰被淹没在统计涨落之中，为了在统计涨落的影响下，能可靠的识别峰的存在，并且准确地确定峰的位置和能量，从而完成定性，就需要进行谱光滑。同时由于散射的影响，峰的两边即峰的边界受统计涨落干扰大，影响峰面积的计算，从而影响准确的定量分析，所以必须对谱数据进行数据光滑。

核能谱数据中的道址对应于谱峰峰位，峰位对应于能量，能量对应于核素(元素)，可通过能量来获取核素(元素)的种类信息；谱峰的峰面积对应于所测核素(元素)的强度或是含量信息。为准确获取谱峰峰位与峰面积，需要先对核能谱数据进行平滑处理。常用的平滑方法有算术滑动平均法、重心法，多项式最小二乘拟合法，傅里叶变化法，离散函数褶积变换等方法。其中算术滑动平均法、重心法算法简单，但平滑效果不理想，一般用于谱峰明显的核能谱数据平滑中；多项式最小二乘拟合法，傅里叶变化法，离散函数褶积变换法算法复杂，且实时性不佳。

发明内容

本发明实施例提供一种基于多参数模型的核能谱数据平滑方法，用以解决上述背景技术中存在的问题。

本发明实施例提供一种基于多参数模型的核能谱数据平滑方法，包括：

获取核能谱数据；

通过基于Sallen-Key滤波电路的多参数递推函数模型对核能谱数据进行平滑处理，分析不同参数下平滑后核能谱的峰位、峰形、峰面积信息，获取最佳平滑参数下的核能谱数据。

进一步地，所述基于Sallen-Key滤波电路的多参数递推函数模型，具体包括：

根据Sallen-Key滤波电路，获取Sallen-Key滤波电路中输入信号V_i(t)与输出信号V_o(t)之间的微分方程，表达式如下：

上式中：A＝R₁R₂C₁C₂；B＝R₁C₁+R₂C₁+R₁C₂(1-D)；

将V_i转换成数字序列x_i，V_o转换成数字序列y_i，对输入信号V_i(t)与输出信号V_o(t)之间的微分方程进行数值分析，令R₁＝mR,R₂＝R，C₁＝C,C₂＝nC，确定基于Sallen-Key滤波电路的多参数递推函数模型，表达式如下：