CR-RCm濾波器數(shù)字化研究

劉寅宇 張京隆 周 榮 楊朝文

CR-RCm濾波器數(shù)字化研究

劉寅宇 張京隆 周 榮 楊朝文

（四川大學(xué) 物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 輻射物理與技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 成都 610064）

從RC高低通濾波電路輸入輸出電壓之間的線性常系數(shù)微分方程出發(fā)，推導(dǎo)出數(shù)字化CR高通和RC低通濾波器的系統(tǒng)傳遞函數(shù)，進(jìn)而推導(dǎo)出數(shù)字化CR-RCm成形濾波器的系統(tǒng)傳遞函數(shù)。對數(shù)字化CR-RCm濾波器的頻域特征和時域成形特征進(jìn)行分析和測試，并通過實(shí)驗(yàn)，對數(shù)字化CR-RCm成形濾波器濾波成形前后不同脈沖信號的能譜及能譜全能峰能量分辨率進(jìn)行了測試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該濾波器可對數(shù)字化的核信號成形成高斯型，使脈沖信號的上升沿變緩，峰頂變得更加平坦，提高信噪比，進(jìn)而提高系統(tǒng)能量分辨率。

數(shù)字化，RC濾波，CR-RCm成形，高斯成形，能量分辨率

近年來，隨著數(shù)字化信號處理技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化信號處理方法在核輻射能譜測量系統(tǒng)的信號處理中相較于模擬電路信號處理方法諸如系統(tǒng)靈活性提升、后端通信抗干擾能力提升等優(yōu)勢逐漸顯現(xiàn)出來[1?2]。因而使得數(shù)字化核信號能譜采集處理系統(tǒng)得到了廣泛的研究和應(yīng)用。

在核電子學(xué)的信號處理中，除了要求脈沖信號具有較高的信號噪聲比以外，還對脈沖信號的形狀有一定的要求：例如希望信號波形較窄而減少信號的重疊和堆積概率，以利于高計(jì)數(shù)率的使用場景；希望信號頂部平坦而便于脈沖幅度提取分析[3?5]。在核信號處理過程中往往通過帶有成形功能的濾波器對輻射探測器輸出脈沖信號進(jìn)行濾波成形處理，以滿足上述脈沖信號在形狀和信噪比方面的需求[6]。……