[发明专利]一种基于模型库的数字脉冲重叠峰分离算法

说明书

技术领域

本发明涉及属于核能谱测量研究领域，具体涉及一种基于模型库的数字脉冲重叠峰分离算法。

背景技术

近年来，在线测量技术飞速发展，核能谱的测量为一种常用的在线测量技术。利用高计数率的谱仪对核能谱进行测量，其过程中需要对经过高速采集后的数字脉冲进行处理。在这些数字脉冲中，重叠峰现象非常明显，因此需要对这些重叠峰进行处理，以提高测量仪器的分辨率。目前存在的重叠峰分离算法，主要采用了重叠峰的拟合、迭代、最小二乘等方法对重叠峰进行分离，算法较为复杂，计算量大，且这些算法主要针对谱线数据中的重叠峰分离，而对于数字脉冲中的重叠峰分离不太适用。为此发明了一种基于模型库的数字脉冲重叠峰分离算法，对重叠峰进行处理。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了一种基于模型库的数字脉冲重叠峰分离算法，该方法简单，贴合实际，处理结果与真实结果误差较小，且算法自动化程度极高，可有效用于数字脉冲重叠峰的在线处理。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明基于模型库的数字脉冲重叠峰分离算法，该方法包括以下几个步骤：

步骤一：将待处理数字脉冲数据按条件进行筛选，获得多个完整的独立脉冲，并将其作为多个模板脉冲，其中，待处理的数字脉冲数据为包含重叠脉冲和不重叠脉冲的数字脉冲数据。

步骤二：提取多个模板脉冲中的脉冲高度、脉冲宽度以及下降沿各点数据，建立脉冲模型库。

步骤三：以待处理数字脉冲数据中一组待分离重叠脉冲中下降沿重叠的脉冲高度为判断标准，在脉冲模型库中进行搜索，获得与之高度相对应的模板脉冲。

步骤四：用步骤三中获得的高度相对应的模板脉冲复现待处理数字脉冲中所述的下降沿重叠的脉冲，从而分离出所述下降沿重叠的脉冲；然后将与之发生重叠的上升沿重叠脉冲的上升沿各点纵坐标数据与已分离的下降沿重叠脉冲中对应位置的下降沿各点纵坐标数据作差处理，并将作差处理后获得的数据复现上升沿重叠的脉冲的上升沿，从而分离出上升沿重叠的脉冲。

步骤五：重复步骤三至步骤四，依次对待处理的数字脉冲数据中待分离的重叠脉冲进行重叠脉冲分离。

进一步地，所述步骤一的筛选具体为：给定与待处理数字脉冲数据中未发生重叠的一个脉冲宽度相同的脉冲宽度为判断指标，将待处理数字脉冲数据中与给定的脉冲宽度相同高度不同的脉冲作为独立脉冲，其中，高度不同为脉冲间高度相对偏差大于2%。

进一步地，所述步骤三中，获得与之高度相对应具体为：脉冲模型库中的模板脉冲的脉冲高度与下降沿重叠的脉冲高度相对偏差在2%以内。

进一步地，所述步骤四中，作差处理采用的具体公式为：

Y₂’(x)=Y₂(x)-Y₁ (x)（1）

其中，x表示脉冲中某一点的横坐标，Y（x）表示横坐标为x的点的纵坐标；Y₂’(x)为作差处理后获得的上升沿重叠脉冲的上升沿横坐标为x点的纵坐标数据，Y₂(x)为分离前上升沿重叠脉冲的上升沿横坐标为x点的纵坐标数据，Y₁ (x)分离后的下降沿重叠脉冲中下降沿横坐标为x点的纵坐标数据；其中x表示时间，单位为5x10^-9/s；Y表示脉冲强度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1）本发明基于模型库的数字脉冲重叠峰分离算法中所有独立脉冲的脉冲宽度相等，符合实际情况且简化了运算过程。

2）本发明基于模型库的数字脉冲重叠峰分离算法通过建立脉冲模型库，脉冲模型库可用于相同采样频率的同类型的数字脉冲处理过程，只需继续扩充模型库，适应范围广。

3）本发明基于模型库的数字脉冲重叠峰分离算法通过在脉冲模型库中搜索获得脉冲模型的方法对重叠脉冲进行处理，方法运算过程简单，只需减法运算，因此分离结果的精确度很高。

4）本发明根据脉冲模型库对重叠脉冲进行分离，方法简单，贴合实际，处理结果与真实结果误差较小，且算法自动化程度极高，可有效用于数字脉冲重叠峰的在线处理。

附图说明

图1为本发明基于模型库的数字脉冲重叠峰分离算法流程图；

图2为本发明待处理数字脉冲数据；

图3为本发明一个模板脉冲；

图4为本发明图2中待处理数字脉冲数据中的一组重叠脉冲；

图5为本发明与图4重叠脉冲中下降沿重叠脉冲高度相对应的模板脉冲；