[发明专利]一类循环平稳泊松信号快速模拟方法及其硬件系统

权利要求书

1.一类循环平稳泊松信号快速模拟方法，其特征在于：采用高斯模型拟合一类循环平稳泊松信号的标准累积轮廓，所述高斯拟合方法生成泊松信号的仿真信号的方法就是生成在周期内具有高斯分布特性的光子序列，产生光子序列仿真信号的流程如下： 

1）.利用RXTE探测器的实测数据，获取信号流量强度，计算单个周期内的信号平均光子流量强度λ_s和噪声平均流量强度λ_b； 

2）.对泊松信号的标准累积轮廓进行高斯拟合，通过调整成分数使得高斯拟合曲线与标准轮廓的拟合程度最好，即使拟合得到的轮廓与标准累积轮廓的差异在均方意义下最小，记录高斯拟合成分的参数，包括成分数C，幅度系数α_i、均值μ_i和方差δ_i（1≤i≤C）； 

3).在一个周期内分别对高斯成分曲线积分，求出曲线包含的面积a_i，以及计算总面积

4).求出各子高斯成分曲线包含的面积在总面积中所占的比例p_i＝a_i/A，并由此计算出各子高斯成分的平均光子流量强度f_i＝λ_s·p_i； 

5).根据f_i计算各子高斯成分在一个周期内的信号光子数N_i＝poissrnd(f_i)，其中poissrnd(·)是泊松随机数生成函数，并根据输入的流量强度返回光子数； 

6）.对于每个高斯成分f(φ;{α_i,μ_i,δ_i})，根据其均值μ_i和方差δ_i产生一个高斯随机数ph＝normrnd(μ_i,δ_i),其中ph可以看作是到达探测器的一个信号光子，其数值表示该信号光子在轮廓中的位置，循环N_i 次，产生高斯成分f(φ;{α_i,μ_i,δ_i})在一个周期内的N_i个信号光子，对这N_i个信号光子时间从小到大排序得到该周期内的光子时间序列，根据下式： 

合成子高斯轮廓光子序列，最终生成拟合轮廓的光子序列。 

2.根据权利要求1所述一类循环平稳泊松信号快速模拟方法，其特征在于：所述的一类循环平稳泊松信号具有稳定唯一的累积轮廓和平稳的周期。 

3.一种实现权利要求1所述的一类循环平稳泊松信号快速模拟方法的硬件系统，其特征在于：包括快速模拟泊松信号的泊松信号生成单元及接收和处理泊松信号光子序列的信号接收与处理单元； 

所述泊松信号生成单元包括以下模块： 

高斯拟合模块，用于对泊松信号的标准累积轮廓进行高斯拟合，并生成各高斯拟合成分的系数；该系数应用到子成分分解模块中，将泊松信号的标准累积轮廓分解成各高斯拟合轮廓； 

平均流强计算模块，利用RXTE实测数据，获取一类循环平稳泊松信号的流量强度，计算泊松信号的标准累计轮廓在单个周期内的平均光子流量强度； 

子成分分解模块； 

子成分面积及总面积计算模块，在一个周期内分别对各子高斯成分轮廓曲线积分，求出各曲线包含的面积，以及通过各子面积计算拟合轮廓曲线的总面积； 

子成分平均流强计算模块，根据子高斯成分曲线包含的面积在总面积中所占的比例，计算出各子高斯成分的平均光子流量强度； 

子成分光子序列形成模块，各子高斯成分的平均光子流量强度送入子成分光子序列形成模块，该模块引入泊松分布来控制光子流量强度，同时根据子成分输入的流量强度返回光子数； 

序列合成模块，各子成分的光子数送入序列合成模块，该模块将所有光子数时间从小到大排序得到该周期内的光子时间序列，即一类循环平稳泊松信号的拟合轮廓的光子序列； 

信号存储与输出模块，光子序列送入信号存储与输出模块，该模块在原子钟的支持下记录光子序列到达时间并输出； 

授时模块，由原子钟构成，用于精确计量光子序列的到达时间。