隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)水平的不斷提高,便攜式γ能譜儀正朝著數(shù)字化方向發(fā)展。伴隨著性能更加優(yōu)良的微處理器的出現(xiàn),也為嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)在便攜式γ能譜儀中的應(yīng)用提供了條件。便攜式數(shù)字化γ能譜儀是嵌入式系統(tǒng)與算法的結(jié)合體,本論文在數(shù)字多道主板的基礎(chǔ)上,另行設(shè)計(jì)了主控電路,搭建了FPGA+雙MCU的譜儀硬件平臺(tái),并將嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅲ應(yīng)用于系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)中,設(shè)計(jì)了多任務(wù)結(jié)構(gòu)的γ能譜儀系統(tǒng)軟件。首先,本文對(duì)經(jīng)過(guò)梯形（三角形）濾波成形后的數(shù)字核信號(hào)進(jìn)行了研究,提出了一種堆積脈沖自動(dòng)識(shí)別與分離方法,在保證能量分辨率的前提下,提高了計(jì)數(shù)率,這有利于便攜式數(shù)字化γ能譜儀應(yīng)用于高放場(chǎng)合。其次,本文進(jìn)行了丫射線儀器譜解析算法的設(shè)計(jì)。使用重心法進(jìn)行丫譜數(shù)據(jù)光滑；使用對(duì)稱零面積法進(jìn)行尋峰以及重疊峰的識(shí)別。在進(jìn)行本底扣除時(shí),采用了SNIP方法。在求解凈峰面積時(shí),對(duì)常用的高斯函數(shù)擬合法進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)該方法噪聲敏感性較強(qiáng),因此本論文對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn),增加了權(quán)重因子,提出了高斯函數(shù)加權(quán)擬合法,該方法降低了噪聲敏感性；本論文對(duì)重峰的分解以及擬合方法也進(jìn)行了研究,使用了高斯.牛頓擬合法,該方法迭代速度快,計(jì)算... 

【文章來(lái)源】：成都理工大學(xué)四川省

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２＊４梯形成型數(shù)學(xué)模型??

量和時(shí)間分辨率的影響。梯形（Ｈ角形）濾波算法是核信號(hào)濾波成形的常用方法，??它具有較好的抗噪性和抗堆積性。核脈沖信號(hào)梯形（蘭角形）成形算法（周建斌等，??２０１４）的數(shù)學(xué)模型如圖２－４所示，其中，圖２－４ａ為輸入信號(hào)，圖２－４ｂ為沖擊響應(yīng)，??圖２－４Ｃ為輸出信號(hào)。??１０、?ａ?２°．?＾?ｂ?，＇〇［?／￣￣＼??０．４?０．８?／?＼??富?〇＇４＇＼?０．０?Ｌ?９〇＇４?／?＼??＊０．２?－０．５?０－２?／?＼??〇＇〇〇￣２０００?４〇〇ｒ￣Ｓ０００?８０００?１００００?＇?＾?＾０?２０００?４０００?６０００?８０００１００００?〇’〇０?２０００?４０００?加００?８０００１００００??材間／ｎｓ?時(shí)間／ｎｓ?時(shí)間／ｎｓ??圖２＊４梯形成型數(shù)學(xué)模型??梯形（蘭角形）成形算法表示為：??旅）＝蛛）＊／２的?口－８）??其中，蛛）為輸入信號(hào)，雌）為沖擊響應(yīng)，乂〇為輸出信號(hào)。??為便于分析，將圖２－４Ｃ中梯形的底邊根據(jù)圖２－４ｂ分成３個(gè)部分，梯形的兩??邊相等，將對(duì)應(yīng)的上升時(shí)間量化為整數(shù)個(gè)采樣單元＆將上升時(shí)間與梯形的平頂??寬度之和量化為整數(shù)個(gè)采樣單元Ｉ，則梯形脈沖的寬度為心１，當(dāng)必＝１時(shí)，成形??脈沖為王角形。將輸入信號(hào)的成形時(shí)間量化為整數(shù)個(gè)采樣單元Ｍ。圖２－５所示為??使用梯形成形算法對(duì)核脈沖信號(hào)的梯形成形結(jié)果。??１２００「?＿—輸入脈沖??一＾梯形成型於＝１０，?Ｌ＝３０，Ｍ＝５０??誦－［?＾??＞?８００?－１；?Ｉ：??＾?１－?

??從圖２－５可Ｗ看出，對(duì)于非堆積脈沖，使用梯形成形算法，達(dá)到了濾波與成??形的雙重效果；對(duì)于堆積脈沖，在經(jīng)梯形成形后，信號(hào)本身的幅度沒(méi)有變化，并??且也得到了兩個(gè)獨(dú)立的脈沖，原始脈沖之間的堆積效應(yīng)被有效地消除了。然而圖??２－５所示為一種較理想的情況，在實(shí)際應(yīng)用中，由于很難選取一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的梯形成??形參數(shù)，而不同的成形參數(shù)將使得成形后梯形形狀發(fā)生改變，使得譜儀在進(jìn)行不??同的放射性強(qiáng)度測(cè)量時(shí)，尤其在高放射性情況下脈沖堆積現(xiàn)象將更加嚴(yán)重，對(duì)堆??積脈沖的梯形成形別將受到很大影響，如圖２－６所示。??１２Ｗ「?＿＿原始脈沖??＼?——?ｃｆ；Ａ：＝１０，Ｚ．＝５０，Ａ／＝５８??１０００－?＼?６乂＝１５

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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[3]基于嵌入式Linux的便攜式多道γ能譜儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 徐靜.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京） 2009
[4]基于ARM-μC/OS-Ⅱ的核數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研制[D]. 王春生.成都理工大學(xué) 2008
[5]基于RTOS的嵌入式溫濕度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[D]. 趙成.山東大學(xué) 2007
[6]多道伽瑪能譜數(shù)據(jù)低能峰高斯分解方法[D]. 裴少英.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京） 2005
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本文編號(hào)：3595627