[发明专利]一种采用尖顶成形算法的数字脉冲幅度分析器

摘要

本发明涉及一种采用尖顶成形算法的数字脉冲幅度分析器，包括依次连接的探测器、前置放大器、ADC、FPGA数字成型器以及处理器。本发明采用FPGA数字成形器，提高了核脉冲幅度分析器的运算速度和能谱分辨率，降低了硬件成本，提高了系统的稳定性和灵活性；同时，采用ADC将模拟量转换为数字量，利用数字化的能谱测量方法，其滤波成形部分全部由数学算法实现，这种数字化的处理方式，降低了电路噪声的影响，相比于传统的模拟成形，具有分辨率高、成形线性度好、受温度影响小和调节参数方便的优点。

主权项

1.一种采用尖顶成形算法的数字脉冲幅度分析器，其特征在于，包括依次连接的探测器、前置放大器、ADC、FPGA数字成形器以及微处理器；所述探测器，用于输出核脉冲信号到前置放大器；所述前置放大器，用于对探测器输出的核脉冲信号进行放大和调理，并将放大和调理后的信号输出到ADC；所述ADC，用于对放大信号进行高速采样，输出数字脉冲序列信号到FPGA数字成形器；所述FPGA数字成形器，采用递推差分方程形式的尖顶成形算法，用于对数字脉冲序列信号进行并行处理，实时输出滤波成形信号到微处理器；所述微处理器，用于对FPGA输出的滤波成形信号进行处理；所述FPGA数字成形器包括依次连接的反褶积器、延时器、反转器、加法器和积分器；所述尖顶成形算法实现步骤为：(1)将核脉冲信号通过离散化的反褶积去掉拖尾，得到电流冲激脉冲信号；(2)对电流冲激脉冲信号进行延时、反转以及加法运算得到脉冲序列；(3)对脉冲序列进行积分得到一个对称T形信号序列；(4)对所述对称T形 信号序列进行积分得到双极性锯齿信号序列；(5)对双极性锯齿信号序列进行积分得到尖顶信号序列；所述尖顶 成形算法的具体表达式为：δ[n]＝s[n]‑d·s[n‑1]p[n]＝(δ[n]‑δ[n‑A]+δ[n‑A‑B‑1]‑δ[n‑A‑A‑B‑1])‑A·(δ[n‑A]‑δ[n‑A‑1]+δ[n‑A‑B]‑δ[n‑A‑B‑1])q[n]＝q[n‑1]+p[n]r[n]＝r[n‑1]+q[n]y[n]＝y[n‑1]+r[n]T_s为采样周期；其中，A＝尖顶成形的斜边宽度；B＝梯形的平顶宽度；δ[n]为电流冲激脉冲信号；p[n]为脉冲序列信号；q[n]为对称T形信号序列；r[n]为双极性锯齿信号序列；y[n]为尖顶信号序列。