一种中子脉冲序列的频谱分析方法

摘要

本发明涉及一种中子脉冲序列的频谱分析方法，包括以下步骤：(1)对中子脉冲数据进行采集，得到中子源以及被中子源激发的被探测体产生的中子探测计数的时间分布；(2)对采集后的数据包按一定的长度进行分块，得到各块中的中子脉冲原序列；各数据块之间连续无间隔；(3)对各数据块的数据进行相关计算，得到各数据块或块间的相关序列；(4)对各块或块间的相关序列进行进一步计算得到功率谱；其特征是：所述步骤(3)中对各块数据进行相关计算时使用快速偏移的方法。这种频谱分析方法利用可实时计算的快速偏移相关算法以及功率谱计算步骤的优化，使得该方法能实现中子脉冲序列的实时频谱分析。

主权项

1.一种中子脉冲序列的频谱分析方法，包括以下步骤：(1)对中子脉冲数据进行采集，得到中子源以及被中子源激发的被探测体产生的中子探测计数的时间分布，所述时间分布的形式是由“0”或“1”组成的中子脉冲序列，所述中子脉冲序列按脉冲出现的位置进行存储，没有脉冲的不存储；(2)对采集后的数据包按一定的长度进行分块，得到各块中的中子脉冲原序列；各数据块之间连续无间隔；(3)对各数据块的数据进行相关计算，得到各数据块或块间的相关序列；(4)对各块或块间的相关序列进行进一步计算得到功率谱；其特征是：当所述步骤(3)中的相关计算为自相关计算时；所述自相关计算使用快速偏移的方法，包括以下步骤：a、将上述步骤(2)中所得的中子脉冲原序列x(i)，i＝0，1，…，n-1复制一份，得到偏移序列y(i)，y(i)＝x(i)，i＝0，1，…，n-1；b、计算偏移0时中子脉冲原序列x(i)与偏移序列y(i)的相关值，即r(0)＝p，p为中子脉冲原序列x(i)中脉冲为“1”的个数；c、计算中子脉冲原序列x(i)与偏移序列y(i)中数据“1”间的间距，得到最小间距d(d＞0)；设偏移计数为k，k＝0；d、计算偏移序列y(i)偏移最小间距d时与中子脉冲原序列x(i)的相关值，即偏移计数k＝k+d；e、如果k＜n-1，则计算序列y(i)，i＝k，…，n-1与序列x(i)，i＝0，…，n-1-k中数据“1”间的间距，得到此时的最小间距d，如果d＞0，转至步骤d；如果k≥n-1或d＝0，则计算完毕，转至下步；f、未计算的其他相关值为0，预先初始化为0；g、进行计算结果的处理，得到自相关序列j＝0，1，......，n-1；当所述步骤(3)中的相关计算为互相关计算时；所述互相关计算使用快速偏移的方法，包括以下步骤：a、用其中两个通道的序列x₁(i)与x₂(i)计算偏移0时x₁(i)与 x₂ (i)的相关值，即b、计算x₁(i)与x₂(i)中数据“1”间的间距，得到最小间距d(d＞0)；设偏移计数为k，k＝0；c、计算x₂(i)偏移最小间距d时与x₁(i)的相关值，即同时，累计偏移计数k＝k+d；d、如果k＜n-1，则计算x₂(i)，i＝k，…，n-1与x₁(i)，i＝0，…，n-1-k中数据“1”间的间距，得到此时的最小间距d；如果d＞0，转至步骤c；如果k≥n-1或d＝0，则计算完毕，转至下步；e、未计算的其他相关值为0，预先初始化为0；f、改变移位方向，重复步骤c、d、e，计算出另一半结果从而得到完整的互相关序列j＝-n+1，...，-1，0，1，...，n-1。