R912004787

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由采样定理可知，若连续信号是有限带宽的，其频谱的高频率为，对抽样时，若保证采样频率满足，那么可由恢复出，即保留了全部信息。实际对抽样时，首先要了解的高截止频率，以定应选取的抽样频率。当用采样频率对个信号进行采样时，信号中以上的频率不是消失了，而是对称的映象到了以下的频带中，并且和以下的原有频率成分叠加起来。实际工程中，为了留有定性能余量， 常取的3到5倍。由上文可知，当中子计数率为时，原本离散的脉冲信号已开始混叠，表现为脉冲和直流的叠加，也即基于坎贝尔理论的测量法由此而始。本课题使用的ADLINK PCI-9846板卡高采样速率为40M兆每秒，不但可以完全满足采样定理要求，而且留有很大裕量。

对于信号处理，必须考虑的个问题就是滤波。数字滤波由程序实现，采用的数字滤波方法如下：

峰值剔除滤波：般认为，随机干扰起的测量误差应该遵循正态分布，偏离均值三倍标准差的数值可以认为是异常值。舍去如上异常值后进行运算，其结果更接近于真实值。
4.2. 脉冲计数模块
该模块的目的是检测段时间内的个数（如图3）。

图3 脉冲电流信号
该模块采用检测上升/下降沿的方式实现：连续监测到若干个高于/低于阈值的电压，就视为检测到个脉冲。
4.3. 均方根值模块
由坎贝尔理论和核反应堆工程原理可知，定条件下脉冲频率与均方根值成正比，而中子计数率与反应堆功率成正比，即通过检测均方根即可测得反应堆功率。只需利用如下公式：

即可得到"预期"的频率，如果该频率与脉冲计数模块得出的频率近似，则说明均方根测量法是可行的。

数字化信号处理的基本要求就是准快速，为保证速度，充分发挥高速采样板卡的性能，每0ms作为个周期计算次均方根，但随之而来的问题是，由于脉冲信号的随机性，如此短的时间内采样数据的涨落很大，为消除此问题，采用了加权算法：

为第i次的输出均方根值，为前次的输出均方根值，为第i次的均方根值。 由上式可得出，
通过改变a的值，就能控制误差的大小，达到准的要求；由于采样周期仅为0ms，实际应用中输出的滞后可以忽略不计。
上述所得中子通量再经如下计算即可得反应堆热功率：
堆芯内任点处的单位体积功率：

为宏观裂变截面，为堆芯处的中子通量密度，如只考虑热中子引起的核裂变，则反应堆功率P为：

五、基于LabVIEW的系统实现

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