[发明专利]多通道脉冲同步识别装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及信号处理及粒子测量领域，特别是一种多通道脉冲同步识别装置和方法。

背景技术

在测量粒子的系统中，当被测粒子通过传感器检测区域时，传感器会产生相应的电脉冲信号。由于不同位置及不同原理的传感器所获得的电脉冲信号所代表的粒子特性的不同，测量系统需要在传感器区域放置多个传感器。各传感器输出的电脉冲信号经过各自的信号调理电路后，再转换为数字信号进行脉冲识别。脉冲识别不仅仅是提取脉冲的峰值，还包括对粒子测量具有重要意义的脉冲半峰宽度等重要特征值的提取。由于传感器原理及信号调理电路的影响，不同粒子通过传感器区域产生的各路脉冲信号之间存在相差。现有的识别方法主要是在某一特定通道实时识别脉冲，其余通道不进行脉冲识别，在该特定通道识别到脉冲的特征值(如峰值、半峰宽度)的同时，将其余通道当前识别特征值作为各自通道的脉冲特征值结果并分别输出。由于相差的原因，现有的识别方法在识别存在相差的多通道脉冲信号时无法做到精确识别脉冲特征值中的峰值，而且对于脉冲特征值中的半峰宽度识别的实时性也较差。

发明内容

为了解决现有技术的多通道脉冲识别不精确和实时性差的问题，有必要提供一种精确识别和实时性较高的多通道脉冲同步识别装置和方法。

本发明的一个实施方式公开了一种多通道脉冲同步识别装置，包括多个传感器、多个信号调理电路、多个模数转换电路和同步识别装置，该多个传感器用于输出对应多个通道的脉冲信号，与多个传感器对应的多个脉冲通道包括一个主信号通道和多个副信号通道，该多个信号调理电路用于调理多个传感器输出的脉冲信号，该同步识别装置可识别主信号通道脉冲峰值和半峰宽度并根据主信号通道识别情况控制副信号通道在对应采样范围内进行脉冲识别。

本发明多通道脉冲同步识别装置中，每一传感器对应粒子检测的一个通道，每一传感器依次通过一个对应的信号调理电路、一个对应的模数转换电路连接到该同步识别装置，该传感器用于接收粒子产生的信号并将其转化为模拟脉冲信号输出给信号调理电路，该信号调理电路用于对接收的脉冲信号进行放大、滤波和限幅。

本发明多通道脉冲同步识别装置中，该同步识别装置包括数据缓冲模块、主识别模块和副识别模块，该数据缓冲模块用于接收来自该多个模数转换电路输出的数字信号并对所接收的数字信号进行时钟同步，该主识别模块用于接收并处理与主信号通道对应的主识别信号以及输出控制信号到副识别模块，该副识别模块用于接收并根据该主识别模块的控制信号处理与多个副信号通道对应的副识别信号数据。

本发明多通道脉冲同步识别装置中，该主识别模块包括脉冲判别模块、基线计算模块、减法器、峰值查找模块、临时峰值存储模块和峰值有效性判别模块，脉冲判别模块用于对输入的信号进行采样分析并根据信号数据的变化判定脉冲是否出现，并在脉冲出现时输出有效标识信号，在脉冲未出现时输出无效标识信号；基线计算模块用于统计脉冲非持续时间内相邻固定数量采样点的平均值以作为脉冲的基线；减法器把主识别信号数据减去基线值后输出到峰值查找模块和峰值有效性判别模块；峰值查找模块用于查找峰值并将查找到的峰值输出到峰值有效性判别模块和临时峰值存储模块。

本发明多通道脉冲同步识别装置中，在脉冲非持续时间内，该脉冲识别模块在当前采样点数据大于之前一指定采样点数据且两者差值大于设定的条件值时，认为出现脉冲持续时间起始点，而在当前采样点数据减去设定的条件值的结果小于基线值时认为出现脉冲持续时间结束点。

本发明多通道脉冲同步识别装置中，该基线计算模块包括用于存储固定数量采样点数据的存储器，连续的采样点数据按照时间先后形成数列存储在该基线计算模块的存储器中，当一个新的采样点输入时，该基线计算模块的存储器丢弃存储的数据数列中最前面的一个数据，所有剩余数据前移，新输入的数据排在数据数列的最后，在该基线计算模块内的存储器存满数据后输出存储的所有采样点数据的累加和并进而计算得到平均值作为当前基线值，以后每输入一个新的采样数据，基线计算模块的存储器的数据和加上该数据并减去丢弃的数据后得到更新的数据和，得到新的基线值。

本发明多通道脉冲同步识别装置中，在脉冲持续时间内，峰值查找模块通过监测相邻数据的差值的变化查找脉冲峰值，且当相邻数据的斜率由正数或零变为负数时，表示寻找到峰值点。