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基于ZYNQ的多道脉冲幅度分析器设计
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作者 王一恒 陈吉文 黄明 《实验与分析》 2025年第2期106-111,共6页
多道脉冲幅度分析器作为光谱检测中信号采集与处理的关键技术,具有采集精度高,处理速度快的优势,逐渐成为研究热点。目前国产设备正处于模拟处理技术向数字化采集处理技术转型的关键阶段,目前技术相较于国外存在明显差距。针对该问题,... 多道脉冲幅度分析器作为光谱检测中信号采集与处理的关键技术,具有采集精度高,处理速度快的优势,逐渐成为研究热点。目前国产设备正处于模拟处理技术向数字化采集处理技术转型的关键阶段,目前技术相较于国外存在明显差距。针对该问题,本课题设计并实现了一套基于ZYNQ的多道脉冲幅度分析器样机。研究表明,基于ZYNQ的异构架构设计,硬件加速与软件调度的协同工作,有助于更方便的实现数据的采集与处理、设备与上位机的数据交互以及系统的任务调度。此外,本文在脉冲幅度提取算法中引入时间窗,准确提取脉冲幅度特征的同时,完成了对脉冲堆积的判断,有助于降低系统的开发难度和硬件资源的使用。本研究为多道脉冲幅度分析器的国产化替代提供了一种新的参考方案。 展开更多
关键词 多道脉冲幅度分析器 ZYNQ 幅度特征提取
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用于核电子学实验的单道脉冲幅度分析器研制
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作者 孟祥厅 巩来咏 +3 位作者 彭玲玲 王子剑 任世超 刘小亮 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第6期61-65,93,共6页
针对核电子学实验教学的需求,研制了一款集成化单道脉冲幅度分析器。该单道集成了甄别阈调节、脉冲展宽、延时控制及反符合等核心功能模块。学生可通过选择开关实现功能组合,直接观察核脉冲信号处理过程,深入理解电路原理。通过引入LED... 针对核电子学实验教学的需求,研制了一款集成化单道脉冲幅度分析器。该单道集成了甄别阈调节、脉冲展宽、延时控制及反符合等核心功能模块。学生可通过选择开关实现功能组合,直接观察核脉冲信号处理过程,深入理解电路原理。通过引入LED电压显示模块,实时显示甄别阈值,显著提升了实验的直观性和可操作性。硬件测试表明,该系统功能稳定可靠,能够有效消除错误脉冲输出。该单道脉冲幅度分析器为培养学生理论应用能力和实验操作技能,提供了有效的实验平台,对提升核电子学实验教学质量具有重要意义。 展开更多
关键词 核电子学实验 单道脉冲幅度分析器 实验电路 信号处理
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数字化多道脉冲幅度分析技术研究 被引量:27
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作者 肖无云 魏义祥 +1 位作者 艾宪芸 敖奇 《核技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第10期787-790,共4页
多道脉冲幅度分析技术正在朝数字化方向发展,基于数字信号处理技术的数字化多道具有脉冲处理能力强、速度快、稳定性高和灵活性强等特点。文章分析了数字核脉冲处理关键技术,利用MATLAB完成了梯形成形、数字基线估计、数字极零零极补偿... 多道脉冲幅度分析技术正在朝数字化方向发展,基于数字信号处理技术的数字化多道具有脉冲处理能力强、速度快、稳定性高和灵活性强等特点。文章分析了数字核脉冲处理关键技术,利用MATLAB完成了梯形成形、数字基线估计、数字极零零极补偿、极零点识别等核心算法的模拟。给出了数字化多道初步总体设计方案,探讨了工程设计中的关键技术问题,为研制国产数字化核谱仪打下了基础。 展开更多
关键词 多道分析器(MCA) 数字信号处理 梯形成形 基线估计 极零相消
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电磁脉冲传感器的时域和频域标定方法及其等效性 被引量:17
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作者 谢彦召 刘顺坤 +5 位作者 孙蓓云 毛从光 陈向跃 周辉 王群书 王赞基 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期395-399,共5页
主要研究电磁脉冲传感器的场标定问题,建立了由TEM小室、标准场强计及其他附属设备组成的电磁脉冲传感器标准场标定系统,阐述了幅频响应、时域脉冲响应、线性度、动态范围等参数的标定方法。传感器测量系统的传输函数可以通过时域类冲... 主要研究电磁脉冲传感器的场标定问题,建立了由TEM小室、标准场强计及其他附属设备组成的电磁脉冲传感器标准场标定系统,阐述了幅频响应、时域脉冲响应、线性度、动态范围等参数的标定方法。传感器测量系统的传输函数可以通过时域类冲激响应和由频域幅值响应重建最小相位这两种方法得到,据此研究了时域标定和频域标定的等效性,以及通过反卷积去除仪器和标定小室影响的方法。阐述的内容可以应用于电磁脉冲传感器的严格标定、由测试失真波形恢复原始波形等方面。 展开更多
关键词 电磁脉冲传感器 TEM小室 时域标定 频域标定 幅频响应 反卷积去除仪器
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基于FPGA的数字化核脉冲幅度分析器 被引量:22
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作者 肖无云 梁卫平 +3 位作者 邵建辉 王善强 艾宪芸 史志兰 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1069-1071,共3页
为了研制数字化γ能谱仪,采用现场可编程逻辑器件(FPGA)和硬件描述语言(HDL),完成了关键的数字多道脉冲幅度分析器(DMCA)的设计。利用ModelSim软件对该设计进行了功能仿真和优化。在此基础上通过电路设计建立了数字化能谱测量实验装置,... 为了研制数字化γ能谱仪,采用现场可编程逻辑器件(FPGA)和硬件描述语言(HDL),完成了关键的数字多道脉冲幅度分析器(DMCA)的设计。利用ModelSim软件对该设计进行了功能仿真和优化。在此基础上通过电路设计建立了数字化能谱测量实验装置,实测了^(137)Csγ能谱,测量结果与相同条件下InSpector2000谱仪的实测谱完全吻合。由此证明该基于FPGA的DMCA设计正确可行,具有实用性。 展开更多
关键词 数字多道脉冲幅度分析器 现场可编程门阵列 能谱测量
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手持式γ谱仪用核辐射探测器综述 被引量:18
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作者 肖无云 毛用泽 +2 位作者 艾宪芸 王善强 梁卫平 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期974-977,1023,共5页
介绍了γ谱仪探测器基本性能评价指标,分析了手持式γ能谱测量中常用的核辐射探测器,如高纯锗、碘化钠、碘化铯、碲锌镉和溴化镧等的主要性能特点,指出碲锌镉和溴化镧的产生与发展,以及高纯锗谱仪小型化是近年来手持式γ谱仪探测器技术... 介绍了γ谱仪探测器基本性能评价指标,分析了手持式γ能谱测量中常用的核辐射探测器,如高纯锗、碘化钠、碘化铯、碲锌镉和溴化镧等的主要性能特点,指出碲锌镉和溴化镧的产生与发展,以及高纯锗谱仪小型化是近年来手持式γ谱仪探测器技术的主要进展。为了应对不断增长的手持式放射性核素识别应用需求,建议加强碲锌镉和溴化镧探测器研制及其在手持式谱仪中的应用研究。 展开更多
关键词 手持式γ谱仪 探测器 放射性核素识别
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基于DSP的数字多道脉冲幅度分析器设计 被引量:14
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作者 王磊 庹先国 +1 位作者 成毅 穆克亮 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期880-882,920,共4页
介绍了基于DSP的数字脉冲幅度分析器的设计。采用TMS320F2812作为数字核信号处理器,将ADC采集到的核信号进行数字积分、寻峰、阈值判别等数字处理,并得到能谱。系统通过USB接口实现数字多道与PC端监控及能谱分析软件的通信。最后本文给... 介绍了基于DSP的数字脉冲幅度分析器的设计。采用TMS320F2812作为数字核信号处理器,将ADC采集到的核信号进行数字积分、寻峰、阈值判别等数字处理,并得到能谱。系统通过USB接口实现数字多道与PC端监控及能谱分析软件的通信。最后本文给出了由NaI(TI)探测器得到的核信号经数字多道处理后,获得137Cs的能谱图。 展开更多
关键词 数字多道 DSP 数字积分 寻峰 能谱
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基于基线自动恢复技术的数字多道能谱仪 被引量:8
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作者 陈伟 周建斌 +4 位作者 方方 洪旭 赵祥 周伟 马英杰 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期34-40,共7页
不同放射性强度的测量应用中,探测器输出核脉冲信号的基线将发生漂移,进而造成多道能谱仪的谱线漂移和能量分辨率损失。尽管采用数字基线估计方法可以对核脉冲信号的基线进行正确估计,但纯数字基线恢复算法无法有效处理核脉冲信号基线... 不同放射性强度的测量应用中,探测器输出核脉冲信号的基线将发生漂移,进而造成多道能谱仪的谱线漂移和能量分辨率损失。尽管采用数字基线估计方法可以对核脉冲信号的基线进行正确估计,但纯数字基线恢复算法无法有效处理核脉冲信号基线漂移对前端电路的影响。采用最小平均值基线估计方法,先在现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)中进行数字基线估计;然后通过SPI总线将基线估计值传入微控制器(Micro-Controller Unit,MCU),MCU根据基线值判断是否进行基线调节,将基线估计值传入数模转换器(Digital-to-analog Converter,DAC);最后在前端电路中实现核脉冲信号的基线恢复。基于La Br3(Ce)探测器的测试结果表明:采用该基线自动恢复技术的数字化多道能谱仪能够实现核脉冲信号的基线自动恢复。在高放射性测量条件下,测量系统能够解决因基线漂移引起的谱线漂移问题,使系统能量分辨率保持稳定。 展开更多
关键词 基线恢复 多道能谱仪 谱线漂移 能量分辨率
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八通道1 Gsps数据采集系统设计与测试 被引量:6
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作者 向海生 赵豫斌 +2 位作者 江晓山 盛华义 赵京伟 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期395-398,406,共5页
介绍了一种基于Flash ADC和FPGA(现场可编程门阵列)的八通道1Gsps数据采集系统的设计与测试。重点讨论了系统设计的关键点、难点,包括1GHz时钟信号的产生和扇出,500MHz源同步数据的捕获、处理,高速PCB设计。另外还介绍了系统的测试,描述... 介绍了一种基于Flash ADC和FPGA(现场可编程门阵列)的八通道1Gsps数据采集系统的设计与测试。重点讨论了系统设计的关键点、难点,包括1GHz时钟信号的产生和扇出,500MHz源同步数据的捕获、处理,高速PCB设计。另外还介绍了系统的测试,描述了1GHz时钟信号的测试结果以及系统主要性能的测试结果。 展开更多
关键词 数据采集 FLASH ADC FPGA 测试
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多道脉冲幅度分析中的数字基线估计方法 被引量:16
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作者 肖无云 魏义祥 艾宪芸 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第6期601-604,共4页
介绍了用于多道脉冲幅度分析的数字基线估计方法的基本特点,利用泛函变分方法推导了最小噪声基线滤波器的计权函数,利用Fourier变换导出了数字基线估计的频率响应,探讨了参数取值对其幅频特性的影响。还利用MATLAB模拟了电荷灵敏前置放... 介绍了用于多道脉冲幅度分析的数字基线估计方法的基本特点,利用泛函变分方法推导了最小噪声基线滤波器的计权函数,利用Fourier变换导出了数字基线估计的频率响应,探讨了参数取值对其幅频特性的影响。还利用MATLAB模拟了电荷灵敏前置放大器输出的噪声电压信号,验证了最小噪声数字基线估计的处理效果。研究结果表明,数字基线估计方法能实现最佳基线估计,特别适于在数字化多道脉冲幅度分析中使用。 展开更多
关键词 多道分析器 数字脉冲幅度分析 数字基线估计 最佳滤波
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基于DSP技术的多道核脉冲幅度分析器的设计 被引量:7
11
作者 任家富 周建斌 +1 位作者 穆克亮 林娟 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期580-583,共4页
介绍以DSP2407芯片为核心,采用专用峰值幅度采样保持电路,根据输入信号上升沿及峰值信息进行分析的多道核脉冲幅度分析器系统的原理和硬件结构。在合金分析及同位素密度成像系统中,采用本脉冲幅度分析器进行高速数据采集,取得了满意的... 介绍以DSP2407芯片为核心,采用专用峰值幅度采样保持电路,根据输入信号上升沿及峰值信息进行分析的多道核脉冲幅度分析器系统的原理和硬件结构。在合金分析及同位素密度成像系统中,采用本脉冲幅度分析器进行高速数据采集,取得了满意的效果。也可适用于其他核脉冲信号峰值幅度分析的场合。 展开更多
关键词 DMCA DSP 多道脉冲幅度分析 X荧光仪 能谱测量
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基于FPGA脉冲幅度分析器的数字化基线估计方法 被引量:10
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作者 李伟男 杨朝文 周荣 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期67-71,共5页
从对数字化波形基线求取的准确性、实时性、灵敏度以及算法对硬件资源占有量等方面出发,分析直方图统计法和平均值法的优劣,提出了一种动态实时提取随机信号数字化波形基线的方法,并利用基于现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate A... 从对数字化波形基线求取的准确性、实时性、灵敏度以及算法对硬件资源占有量等方面出发,分析直方图统计法和平均值法的优劣,提出了一种动态实时提取随机信号数字化波形基线的方法,并利用基于现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)的数字多道脉冲幅度分析器对几种方法进行了测试。直方图统计法具有较高的准确性,将其结果与动态实时提取随机信号数字化波形基线方法的实验结果进行比较,验证了该方法在占有较少硬件资源和计数率较高的条件下,同样具有较高的准确性、实时性和灵敏度,并且对能谱分辨率有所改善。 展开更多
关键词 数字化多道脉冲幅度分析器 基线估计 高计数率 灵敏度 能量分辨率
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基于FPGA的多道脉冲幅度分析器的设计 被引量:8
13
作者 王彦 贺康政 黄松 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期416-419,共4页
介绍了采用FPGA构成的多道脉冲幅度分析器的设计系统,其控制与转换的核心采用span-tar E的XC2s100e,并利用VHDL进行程序设计。采用USB2.0接口芯片ISP1581实现与PC的高速数据传输。该系统提高了转换速率,减少了测量时间,改善了微积分非线... 介绍了采用FPGA构成的多道脉冲幅度分析器的设计系统,其控制与转换的核心采用span-tar E的XC2s100e,并利用VHDL进行程序设计。采用USB2.0接口芯片ISP1581实现与PC的高速数据传输。该系统提高了转换速率,减少了测量时间,改善了微积分非线性,提高了系统的测量精度和稳定性。 展开更多
关键词 多道脉冲幅度分析器 二级线性放电法 FPGA VHDL USB2.0
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虚拟多道脉冲分析系统的设计 被引量:6
14
作者 刘松秋 曹子雄 陈川 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2001年第6期433-435,共3页
介绍了基于微机数据采集卡和 Lab VIEW开发平台的虚拟多道脉冲分析系统的设计方法。它采用连续采样和幅度提取的方法 ,直接对线性放大器的输出信号进行分析 ,给出幅度谱和时间谱。本系统实现了多道脉冲分析器的各种常用工作方式 ,并且... 介绍了基于微机数据采集卡和 Lab VIEW开发平台的虚拟多道脉冲分析系统的设计方法。它采用连续采样和幅度提取的方法 ,直接对线性放大器的输出信号进行分析 ,给出幅度谱和时间谱。本系统实现了多道脉冲分析器的各种常用工作方式 ,并且可以根据需要进行扩展 ,充分体现了虚拟仪器技术的灵活性和可重构性 ,扩展了虚拟仪器在核信息测量中的应用。 展开更多
关键词 虚拟仪器 LABVIEW 虚拟脉冲分析系统 设计 多道前面板 数据采集 数据处理 软件
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核辐射脉冲幅度分析的基线卡尔曼滤波估计 被引量:5
15
作者 邱晓林 方国明 +1 位作者 弟宇鸣 许鹏 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期375-377,共3页
本工作从核辐射脉冲信号波形的物理特性分析出发,讨论了卡尔曼滤波方法在实测脉冲信号序列基线估计中的应用效果。实验结果表明了该方法的有效性,这为数字化核辐射多参数测量与分析系统谱分析提供了很好的数据预处理手段。
关键词 辐射脉冲 基线估计 卡尔曼滤波
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一种无延迟线的恒比定时器 被引量:5
16
作者 杨涛 赵波 张弛 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期244-246,共3页
介绍一种无延迟线的恒比定时器的设计方法 ,其中以低通滤波网络取代恒比定时甄别电路中的延迟线 ,简化了电路结构 ,并且具有较高的定时精度。
关键词 恒比定时器 恒比定时 低通滤波 无延迟线 恒比定时甄别器 核电子学 定时电路
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多道脉冲幅度分析器死时间的数字测量 被引量:4
17
作者 何福庆 龙先灌 +1 位作者 刘慢天 彭秀峰 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 1991年第3期177-179,共3页
核物理实验中的能谱测量,一般要用多道脉冲幅度分析器,由于这种分析器中的模数变换器(ADC)及主机或计算机的存储器对输入信号的模数变换有一定的死时间,即在分析第一个信号的过程中,如有第二个脉冲到来,多道将不予记录,从而产生漏计数... 核物理实验中的能谱测量,一般要用多道脉冲幅度分析器,由于这种分析器中的模数变换器(ADC)及主机或计算机的存储器对输入信号的模数变换有一定的死时间,即在分析第一个信号的过程中,如有第二个脉冲到来,多道将不予记录,从而产生漏计数。显然,放射性越强,输入信号就越多,这种漏计现象就越严重,死时间也就越大。此种情况下,对测量数据必须作“死时间”的修正,以确保测量结果的准确可靠。因此,在放射性特别是在强放射性的能谱测量中,比较准确的测出多道分析器的死时间。 展开更多
关键词 模数变换 死时间 修正 多道分析器
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基于脉冲波形采样技术的核辐射多参数测量系统 被引量:3
18
作者 邱晓林 方国明 +1 位作者 许鹏 弟宇鸣 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第9期785-788,共4页
本文介绍了一种基于脉冲波形采样技术的核辐射多参数测量系统,包括系统特点、组成(硬件配置)、工作原理、实验数据及其分析等。与传统的常用核仪器相比,它可在一个平台上同时进行核辐射的多参数测量,而且可以通过软件编程随意开发出用... 本文介绍了一种基于脉冲波形采样技术的核辐射多参数测量系统,包括系统特点、组成(硬件配置)、工作原理、实验数据及其分析等。与传统的常用核仪器相比,它可在一个平台上同时进行核辐射的多参数测量,而且可以通过软件编程随意开发出用户自定义的仪器,因此,在核辐射一般性研究,相关性分析,以及某些特殊任务中均显示出极好的应用前景。 展开更多
关键词 虚拟仪器(VI) 核电子学 辐射探测 核仪器
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高计数率单道脉冲幅度分析器 被引量:7
19
作者 陈羽 马成兴 +1 位作者 邢江峰 刘海涛 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2000年第1期10-12,共3页
介绍了一种单道脉冲幅度分析器的设计与分析,其特点是没有任何延时元件,电路的分辨时间仅由集成器件的时间特性决定。因此,只要采用快速器件,就可以达到高计数率工作的要求。
关键词 高计数率 反符合 单道脉冲幅度分析器
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基于USB总线的多道脉冲幅度分析器设计 被引量:5
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作者 胡宾鑫 方方 +1 位作者 马英杰 周蓉生 《测控技术》 CSCD 2003年第7期34-37,共4页
通用串行总线 (USB)作为一种新型微机总线规范 ,具有便捷易用、传输速率快、低干扰等特点 ,非常适合作为现代智能仪器的通信接口。文章对USB技术应用于多道脉冲幅度分析器的可行性进行了分析 ,并重点介绍了它的设计方法 ,包括硬件设计... 通用串行总线 (USB)作为一种新型微机总线规范 ,具有便捷易用、传输速率快、低干扰等特点 ,非常适合作为现代智能仪器的通信接口。文章对USB技术应用于多道脉冲幅度分析器的可行性进行了分析 ,并重点介绍了它的设计方法 ,包括硬件设计、设备固件设计、设备驱动程序设计以及应用程序设计。 展开更多
关键词 USB 固件 WDM 数据采集
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