基于小波变换的双指数信号高斯脉冲成形算法研究

高斯脉冲具有信噪比高、弹道亏损小的优点,因此,在核辐射测量系统中常将核辐射探测器输出信号成形为高斯波形。核辐射探测器实际输出的核脉冲信号更接近于双指数信号,因此在小波变换的基础上,利用卷积运算的微分特性,提出了双指数信号高斯脉冲成形算法,并建立了成形系统的冲激响应。采用模拟核脉冲信号,从时域和频域两方面研究了成形参数对成形脉冲形状、滤波特性的影响规律;采用FAST硅漂移探测器（Silicon Drift Detector,SDD）测量标准Mn样品获得实测核脉冲信号,分别进行高斯脉冲成形算法和梯形脉冲成形算法处理,并生成能谱;通过对比5.89 keV特征峰峰面积、能量分辨率,研究两种成形算法在能量分辨率和堆积脉冲分离方面的性能。结果表明：当达峰时间为3.2～6.4μs时,两种成形算法所得能谱的能量分辨率最佳,此时,两者之差小于5 eV;在相同达峰时间条件下,高斯脉冲成形算法的堆积脉冲分离能力优于梯形脉冲成形算法。     

小波变换与傅立叶变换在γ能谱降噪处理中的比较研究

介绍了小波变换与傅立叶变换的基本原理,对γ能谱降噪引入了小波变换方法并将其与傅立叶变换方法做了比较,针对^60Co的γ能谱分别用小波变换方法和傅立叶变换方法进行了噪声消除。MATLAB语言仿真结果表明,基于小波变换的降噪方法与传统的傅里叶变换方法相比具有较高的精度,应用于γ能谱降噪是非常理想的。     

基于平稳小波变换的毛刺检测算法

核爆炸地震监测技术研究中,数据质量检测是地震数据自动处理的基本内容,毛刺是影响数据质量的主要问题数据。基于平稳小波变换和非线性能量检测算法,给出一种毛刺自动检测算法。平稳小波变换弥补了正交小波变换存在的不足,可以使尺度分解结果的长度和原始数据保持一致,具备时移不变性。非线性能量检测算法可以增强记录中的高频信号,对平稳小波变换的结果应用非线性能量检测算法,提高了记录中毛刺检测的准确性,非常适合连续地震监测数据自动处理的需要。实验结果表明,给出的这种算法特别有利于记录中小毛刺的检测,从而能够减小信号检测的误检率。     

基于小波变换的辐射图像降噪研究

抑制噪声对于改善^60Co集装箱检测系统（TC－SCAN）图像质量有着十分重要的意义。本工作在分析辐射图像噪声特点的基础上,运用小波分析的方法,对扫描图像进行了降噪处理,既有效地去除了统计噪声,又较好地保持了图像的细节,取得了优于传统滤波方法的效果。     

基于小波变换的γ能谱分析

为进行γ能谱分析，需要减少、抑制放射性计数的统计涨落。针对常用平滑滤波方法中存在的不足，使用小波变换的方法对复杂的γ能谱进行平滑滤波，获得了令人满意的效果。这更有助于精确找出全部的全能峰的峰位和计算全能峰的面积，使得γ能谱的分析更为精确。     

基于小波的突变信号识别方法及应用研究

小波的空间局部性使它能聚焦于信号的局部结构,用来确定信号的突变性位置。但进一步研究发现,小波变换改进的单子带算法虽能有效识别第1类突变点,但对于第2类突变点却无法有效识别,且二进离散小波变换的快速算法还存在频率混淆等问题。通过深入研究提出了引入过渡函数的单子带重构的改进算法,解决了第2类突变信号的准确识别问题,通过相关实验验证了该方法能较好地解决主泵转子刚度突变等信号的有效识别问题。     

基于小波变换的炸药NQR信号处理

利用核四极共振(NQR)原理探测隐藏炸药具有准确率高、误报率低、无磁污染等优点,但NQR信号十分微弱,湮没在噪声中,不易检测,成为制约NQR技术发展的瓶颈。根据NQR信号的特点,提出并实现了一种基于改进阈值函数小波变换的NQR信号处理方法。经过试验对比,该方法可有效消除外界噪声对信号的干扰,提高系统探测的准确性。     

基于小波变换的Wiener滤波投影预处理算法在图像重建中的应用

研究了一种将小波变换与Wiener滤波相结合用于投影数据预处理的算法。由于小波变换具有多分辨率分析特性,通过小波多尺度分析和小波系数控制,并结合Wiener滤波具有MMSE上最优性能的特点提出一种二者相结合的方法用于投影数据降噪预处理。对该算法进行实验仿真,结果表明,降噪后重建的图像主观质量得到明显改善,重建图像的噪声得到有效抑制。峰值信噪比方面可比一般的降噪方法提高5-12dB。     

基于小波包变换的地震事件分类

研究了地震信号在小波包变换下的特性,依据地震事件识别中“历史事例对比法”的思想,根据不同震源地震信号频率时变特性的不同,提出了基于“能量—事件”的地震事件分类方法。该方法不需要系统的模型结构,而是直接利用各频率成分能量的变化来进行事件识别,避免了对地震信号、传播途径准确建模的困难,简便、直观地完成了事件的识别。采用统计方法对实验样本进行处理,分别拟合出某地震台站记录的某地区天然地震、核爆炸事件的特征值和容差范围,并据此对检验信号集进行了检验,实验证明,该方法的事件识别率可达到95％以上。     

基于整形小波变换的辐射图像无损压缩研究

^60Co集装箱CT系统的“物性鉴别”特性要求只能采用无损压缩方法处理辐射图像。由于辐射图像的灰度范围广和统计涨落大等特点,常规无损熵编码法难以取得理想效果。据此引入整形小波变换对辐射图像进行压缩处理,取得了优于传统熵编码的压缩效果。     

小波变换在核电站一回路松动件定位的应用研究

松动件定位是核电站一回路松部动监测系统（LPMS）中一个重要的内容,其中时延的精确计算是提高精度的关键。用连续小波变换方法确定碰撞信号的时间延迟,并用三角形定位方法进行了实验,结果表明小波变换对随机噪声有较好的抑制作用,奇异点位置确定比较精确,定位精度有所提高。     

基于SWT和Hilbert的密封磁阻马达式CRDM振动信号去噪

针对控制棒驱动机构滚轮振动信号采集过程受到噪声干扰的问题,提出了小波半软阈值（SWT）和Hilbert变换法相结合的去噪方法。该方法首先利用小波半软阈值算法在时频域对滚轮振动信号进行降噪处理,然后进行Hilbert变换求出其包络谱,分析寿命试验与缺陷验证试验中不同的滚轮振动信号。试验结果表明,该方法可有效消除噪声对振动信号的干扰,证明了小波半软阈值与Hilbert变换相结合的方法在驱动机构滚轮状态识别和故障诊断中的有效性,为驱动机构的状态判别提供了理论支持。     

铷原子频标物理部分改进

本文对星载铷原子频标物理部分进行技术改进。改善磁控管微波腔的结构,使信噪比得到了提高;优化了物理部分光路系统,使光电探测信号强度提高了25%。此外,通过Ansoft HFSS仿真软件建立了微波腔的模型,对腔内场型分布和谐振频率进行了仿真,数字仿真和性能测试显示这种微波腔的谐振模式为TE₀₁₁模式,且拥有较大的质量因子。最后,对改进后的铷原子频标系统进行了初步测试,发现短期稳定度达到了6.0×10^-13τ^-1/2（τ为取样时间）。研究结果表明,改进后的物理部分满足铷原子频标的研制需求,适合应用于高性能的星载铷原子频标。     

小波变换在快堆蒸汽发生器声学泄漏检测中的应用

根据在清华大学液态金属实验室实验钠回路上得到的实验数据，采用基于小波变换的奇异性检测理论进行快堆蒸汽发生器水／水蒸气泄漏的故障诊断研究。结果表明：此方法使得声学泄漏探测系统的灵敏度得到了提高，且对泄漏发生时间的定位十分准确，是快堆蒸汽发生器水／水蒸气泄漏检测的有效方法。     

数字快成形算法用于慢衰减闪烁体的高计数率能谱读出

慢衰减型闪烁体(NaI(Tl)、CsI(Tl)等)探测器经过前放输出的脉冲信号具有较长的上升时间,造成电荷在收集的过程中出现严重的弹道亏损。在后续脉冲成形中为了降低弹道亏损对能量分辨率的影响,一般采用较宽的成形平顶来增加电荷的收集时间。但在高辐射粒子注量率的场合下,由于慢衰减型闪烁体输出的脉冲堆积严重,采用传统的滤波成形方式获得的脉冲计数率和能量分辨率明显降低。为解决此问题,本文提出了一种以数字反褶积为核心的数字快成形算法。该算法可去掉慢衰减型闪烁体探测系统的衰减电流拖尾,获得一理想的冲激脉冲电流,然后再通过滤波成形为一窄脉冲,并彻底消除弹道亏损的影响。通过对~(137) Csγ源测量,使用传统成形算法的能谱测量系统在成形时间为1.5μs时,其光电峰能量分辨率为6.99%,计数率为68 000s~(-1);而使用数字快成形系统,在相同情况下获得6.37%的能量分辨率,计数率可达102 000s~(-1)。因此数字快成形算法可有效地修复在高辐射粒子注量率下,窄脉冲成形引起的信号变形和拖尾,从而提高了脉冲堆积甄别能力。     

某核电厂主泵变频器故障分析与可靠性提升

我国某三代压水堆机组主泵必须配置变频器,且变频器与主泵长时间同时运行,因而变频器的可靠性对机组的稳定运行和经济效益具有重要意义。本文主要介绍了主泵变频器的可靠性设计,分析了某核电厂1、2号机组变频器历史故障,找出了影响主泵变频器可靠性的薄弱点,提出了相应故障的应对措施和提升可靠性的措施,对国内后续该机型主泵变频器的设计优化、设备制造和运行维护有一定的借鉴意义。     

外加高频电场对核径迹化学蚀刻过程及微孔形态影响研究

为研究聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）单面蚀刻的详细过程,利用自制蚀刻装置的电流信号对核孔膜单面蚀刻过程进行监测。对装置的本底电流进行研究分析,发现本底电流主要由装置中的电容控制,受膜厚影响,与温度无关。利用装置的电流信号对蚀刻过程进行了记录,根据电流信号的变化可将整个蚀刻过程分为3个阶段。综合研究了外加高频交流电场的有无及强度对蚀刻过程、通孔时间及核孔膜微孔孔形的影响。发现高频交流电场的存在使通孔时间缩短;在相同的蚀刻条件下,孔形更接近柱形,且这两种作用随着电场强度的增加而加强,并在10V/cm的电场强度附近时达到饱和。     

高能电子成像直线加速器低电平控制系统研制

为了能开展高能电子成像相关实验研究,中国科学院近代物理研究所建造了一台S波段的射频电子直线加速器。为保证实验用束流品质和加速器稳定运行的要求,设计了一套低电平控制系统,利用上下变频、IQ解调技术,实现了相位的反馈控制。本文介绍了低电平控制系统的设计及数字化算法的实现,给出了系统闭环实验的测试结果,实现相位控制精度达到±0.5°(峰峰值)和0.110 8°(均方根)。该系统利用成熟的商业化模拟微波器件和相关的PXI板卡实现,基于LabVIEW软件开发了相关的控制程序和界面,具有搭建方便、开发时间短、结构简单紧凑、易于使用和维护的特点。