基于混合噪聲模型的γ能譜消噪研究

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時(shí)間:2018-11-02

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1、分類(lèi)號(hào):10165:學(xué)校代碼密級(jí):學(xué)號(hào):201511000628逄竄Sf花大學(xué)碩士學(xué)位論文基于混合噪聲模型的γ能譜消噪研究StudonDenoisinofEnerSectrumBasedonMixedNoiseModelygyγgyp月5作者姓名:田源學(xué)科、專(zhuān)業(yè):粒子物理與原子核物理研究方向:核技術(shù)導(dǎo)師姓名:王崇杰教2018年5月分類(lèi)號(hào):學(xué)校代碼:10165密級(jí):學(xué)號(hào):201511000628碩士學(xué)位論文基于混合噪聲模型的γ能譜消噪研究StudyonDen

2、oisingofγEnergySpectrumBasedonMixedNoiseModel作者姓名:田源學(xué)科、專(zhuān)業(yè):粒子物理與原子核物理研究方向:核技術(shù)導(dǎo)師姓名:王崇杰教授2018年5月遼寧師范大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要γ能譜分析技術(shù)和γ能譜指紋識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用范圍非常廣泛,例如,環(huán)境放射性監(jiān)測(cè)、防止核擴(kuò)散、防止核恐怖、核武器核查、核能應(yīng)用以及宇宙探測(cè)等領(lǐng)域。然而在實(shí)際的γ射線探測(cè)和分析過(guò)程中,由于受到環(huán)境噪聲、儀器的電子學(xué)噪聲、物理過(guò)程產(chǎn)生的統(tǒng)計(jì)漲落以及γ能譜儀系統(tǒng)特性等一系列因素的影響,所測(cè)的γ能譜中總會(huì)含有噪聲,這些噪聲成分

3、常常會(huì)給γ能譜分析和γ能譜指紋識(shí)別帶來(lái)嚴(yán)重的不利影響,通常會(huì)造成解譜困難,甚至?xí)斐慑e(cuò)誤的分析結(jié)果。所以開(kāi)展γ能譜消噪處理研究工作具有重要的實(shí)際意義和研究?jī)r(jià)值。在已有的γ能譜消噪工作中,常用的消噪方法都是以加性噪聲模型基礎(chǔ),加性噪聲模型認(rèn)為實(shí)測(cè)γ能譜等于理想γ能譜和噪聲線性疊加而成的。但是由于能譜儀系統(tǒng)存在非線性和時(shí)變性,所以,理想γ能譜和噪聲之間不只存在線性疊加的關(guān)系,實(shí)測(cè)γ能譜除了加性噪聲外,還有會(huì)存在乘性噪聲成分。本工作從信號(hào)和系統(tǒng)的角度,論證了γ能譜乘性噪聲的存在,并建立了新的噪聲模型,即γ能譜乘性噪聲模型和γ能譜

4、混合噪聲模型,同時(shí)給出了相應(yīng)的同態(tài)濾波消噪方法,并利用同態(tài)濾波方法對(duì)實(shí)測(cè)γ能譜進(jìn)行噪聲消除處理。主要的研究?jī)?nèi)容如下:1.關(guān)于γ能譜的混合噪聲模型和乘性噪聲模型的提出;2.基于傅里葉變換和小波變換的γ能譜同態(tài)濾波消噪方法;3.實(shí)測(cè)γ能譜的消噪處理與對(duì)比分析。通過(guò)對(duì)實(shí)測(cè)γ能譜消噪處理和結(jié)果分析可知,采用不同的噪聲模型進(jìn)行噪聲消除,對(duì)γ能譜全能峰峰位和凈峰面積的影響很小,消噪前后均保持不變。采用加性噪聲模型消噪后,γ能譜信噪比的提高幅度為13.51%~33.06%。采用乘性噪聲模型和混合噪聲模型消噪后,相應(yīng)γ能譜的信噪比提高幅度

5、為24.47%~55.93%,提高幅度明顯高于加性噪聲模型,說(shuō)明乘性噪聲模型和混合噪聲模型的消噪結(jié)果明顯優(yōu)于加性噪聲模型。采用三種噪聲模型的傅里葉變換濾波方法消噪,全能峰的峰高、半寬度和γ能譜的峰康比變化均不顯著。而采用基于乘性噪聲模型和混合噪聲模型的小波變換同態(tài)濾波消噪,全能峰的峰高可提高7.95%~9.75%,相應(yīng)的半寬度則減小9.56%~12.56%,峰康比則提高7.12%~10.88%。總之,實(shí)測(cè)γ能譜中除了有加性噪聲的存在外,還有乘性噪聲的存在。一般情況下,我們可以用混合噪聲模型來(lái)對(duì)實(shí)測(cè)γ能譜進(jìn)行噪聲消除處理,而

6、在加性噪聲所占比例較小的情況下,混合噪聲模型也可以簡(jiǎn)化為乘性噪聲模型?;诔诵栽肼暷P秃突旌显肼暷P偷耐瑧B(tài)濾波消噪方法的消噪效果明顯優(yōu)于基于加性噪聲模型的傳統(tǒng)線性濾波消噪方法。關(guān)鍵詞:γ能譜;信噪比;噪聲模型;傅立葉變換;小波變換I基于混合噪聲模型的γ能譜消噪研究StudyonDenoisingofγEnergySpectrumBasedonMixedNoiseModelAbstractTheapplicationofγenergyspectrumanalysisandγenergyspectrumfingerprintt

7、echnologyisveryextensive.Forexample,environmentalradioactivitymonitoring,preventionofnuclearproliferation,preventionofnuclearterrorism,nuclearweaponsverification,nuclearenergyapplications,andspaceexploration.However,intheactualγraydetectionandanalysisprocess,dueto

8、aseriesoffactorssuchasenvironmentalnoise,instrumentalelectronicsnoise,statisticalfluctuationsgeneratedbyphysicalprocesses,andγ-rayspectrometersystemchar

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