[發明專利]信號的定時提取裝置及方法

有效

• 申請號: 201810442025.5
• 申請日: 2018-05-09
• 公開（公告）號: CN108897030B
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 孔潔;柯凌云;千奕;楊海波;佘乾順;趙紅赟;牛曉陽;蘇弘
• 申請（專利權）人: 中國科學院近代物理研究所
• 主分類號: G01T1/00
• 分類號: G01T1/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

一種信號的定時提取裝置及方法，該裝置包括：甄別觸發模塊，根據ΔV(t)與基線漂移范圍V_noise，判斷該ΔV(t)是否為有效觸發信號，當ΔV(t)為有效觸發信號時，啟動本次定時提取，特征電壓ΔV(t)＝F1(t)?F2(t)，F1(t)為采樣信號，F2(t)為F1(t)延時一個周期的第一延時信號，t為時間變量；基線跟蹤模塊，對F1(t)的采樣點，計算基線采樣值baseline；時間分析模塊，根據F2(t)、F1(t)和baseline，確定有效定時點Tr。本發明使用ADC對探測器輸出信號進行波形數字化采集，對信號上升點精準定時并進行時間提取，有效地改善了定時點誤差，提高了定時精度。

技術領域

本發明涉及時間測量領域，尤其涉及一種信號的定時提取裝置及方法。

背景技術

時間測量在核電子學中也是非常重要的部分。核事件的許多信息是以時間信息的方式存在于核輻射探測器輸出信號中，例如核的激發態壽命、正電子湮沒壽命等，就是一個核態和另一個核態之間的時間關系，它表現為兩個信號之間的時間間隔的分布。因此為了研究上述這些核事件的性質，必須對探測器輸出信號所攜帶的時間信息進行測量。

目前常用的時間測量主要分為兩個部分：定時甄別和時間數字轉化TDC(Time-to-Digital Converter)。定時的功能是找到所需的輸入信號確定的時間點，將該時刻轉換為定時邏輯信號。定時的結果送到時間數字轉換電路進行取樣量化，得到時間信息數字化的結果，完成整個時間測量。

但上述方法有一定的局限性，如：

1)電路由多級模擬電路構成，在探測器輸出信號傳遞的過程中會疊加較多的噪聲干擾；

2)受時間晃動影響較大，定時過程受到較多的干擾從而精度較低；

3)電路結構集成度較低，功耗較大，成本高；

4)系統可擴展性差。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明的目的在于提供一種信號的定時提取裝置及方法，以解決上述的至少一項技術問題。

(二)技術方案

本發明的一方面，提供了一種信號的定時提取裝置，包括：

甄別觸發模塊，用于根據ΔV(t)與基線漂移范圍V_noise，判斷該ΔV(t)是否為有效觸發信號，當ΔV(t)為有效觸發信號時，輸出開啟定時信號給基線跟蹤模塊和時間分析模塊，啟動本次定時提取，其中，特征電壓ΔV(t)＝F1(t)-F2(t)，F1(t)為采樣信號，F2(t)為F1(t)延時一個周期的第一延時信號，t為時間變量，且為正整數；以及

基線跟蹤模塊，用于對F1(t)的采樣點，計算基線采樣值baseline；

時間分析模塊，用于根據F2(t)、F1(t)和baseline，確定有效定時點Tr。

在本發明的一些實施例中，所述采樣信號F1(t)是ADC采樣電路采樣探測器輸出的探測信號。

在本發明的一些實施例中，還包括：

寄存器，用于將F1(t)延時一個采樣時間周期，確定F2(t)；以及

存儲器，用于存儲所述時間分析模塊輸出的Tr，并將Tr輸出至外界。

在本發明的一些實施例中，甄別觸發模塊判斷該ΔV(t)是否為有效觸發信號指：當ΔV(t)連續a次大于V_noise，其中，a≥2，則甄別觸發模塊判斷該ΔV(t)為有效觸發信號，并輸出開啟定時信號給基線跟蹤模塊和時間分析模塊，啟動本次定時提取。