辐射测量电路前端信号处理系统鲁棒性分析

摘要

近年来，随着核科学技术和空间科学技术的发展，核辐射探测技术的应用渗透到了各个学科领域和工业、能源、国防等许多部门，应用十分广泛。核辐射测量系统前端信号处理电路在核探测领域具有普遍适用性，开展核辐射测量系统前端信号处理电路的研究具有强烈的现实需求和必要性。
　　本文采用理论研究和仿真实验相结合的方法对前端信号处理电路进行分析，取得了一些有意义的结果。首先，根据前端信号处理电路系统的结构，对前置放大器和主放大器进行了建模，利用MATLAB/Simulink仿真软件从频域和时域角度进行了仿真分析，清楚地展示出了系统工作原理。二是对系统工作的工频干扰进行了讨论，提出了针对系统信号特点的高通滤波设计，有效降低了系统的工频外干扰。三是采用Multisim仿真软件，对前端信号处理系统的灵敏度进行了分析，得出了系统性能与各元器件参数变化的敏感程度排序，指出了其中最大的影响参数。四是采用Multisim仿真软件，对系统进行了蒙特卡罗仿真，在参数5％的容差范围内给出了系统的输出结果，揭示出了影响系统正常工作的关键部件和节点，得到了系统参数在此容差范围内的输出误差概率。五是对信号处理系统进行了温度扫描分析，指出了其正常工作的温度适宜范围。最后在前文分析的基础上对仪器的自检定功能进行了初步的设计，给出了原理及结构设计。
　　本文的工作对全面掌握前端信号处理系统的性能指标，研究系统元器件在参数不稳定状态下及环境温度变化下对系统性能的影响，系统建设中关键器件的选型具有一定的应用价值。

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第一章 绪论

1.1选题背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3论文主要内容及章节安排

第二章 核辐射测量系统前端信号处理系统建模与分析

2.1核辐射测量系统的结构

2.2核辐射探测系统的输入信号

2.3前置放大器

2.4主放大器

2.5前端信号处理电路一般分析

2.6本章小结

第三章 NI Multisim 14.0软件及蒙卡分析简介

3.1 NI Multisim 14.0概述

3.2 Multisim 14.0 原理图仿真分析

3.3蒙特卡罗分析

3.4本章小结

第四章 辐射测量系统电源工频干扰消除

4.1滤波电路

4.2辐射探测器工频干扰抑制

4.3本章小结

第五章 前端信号处理系统鲁棒性分析

5.1系统灵敏度分析

5.2蒙特卡罗分析

5.3温度分析

5.4系统自检定功能设计

5.5本章小结

第六章 总结与展望

参考文献

致谢

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