随着核技术的不断发展,核能被广泛的应用于工业生产的各个领域,放射源数量不断增加,对放射源的储存、运输等过程中的检测、监管技术提出了更高的要求。因此,研究微弱核脉冲信号的快速检测方法,提高核素识别准确率,对放射源监管、控制具有十分重要的意义。在核脉冲信号检测过程中,由于环境本底噪声和电路噪声的存在,γ射线探测器输出的微弱核脉冲信号容易被干扰甚至淹没。本文针对噪声背景下微弱核脉冲信号难以检测问题,利用稀疏表示方法提取微弱核脉冲信号的时域特征,构建核脉冲信号的过完备字典,然后利用追踪算法从过完备字典中选择原子重构信号,提高微弱核脉冲信号的信噪比。具体研究内容如下:(1)研究微弱核脉冲信号检测的基本原理,对微弱核脉冲信号检测系统进行设计与构建,分析探测系统各个模块的指标参数。通过实测实验获得微弱核脉冲信号,分析信号在时域上的幅度信息与相位信息,基于核脉冲信号的数学模型,利用仿真信号和实测信号为算法验证实验提供数据。(2)针对微弱核脉冲信号去噪问题,研究基于稀疏理论的微弱核脉冲信号检测方法。利用奇异值分解方法(Singular value decomposition,SVD)提取核脉冲信号时域信息构建过完备字典,然后采用正交匹配追踪算法(Orthogonal matching pursuit algorithm,OMP)进行稀疏求解,选择适量的最佳原子重构核脉冲本真信号,完成对微弱核脉冲信号的检测。(3)针对核脉冲信号数据量大和稀疏表示算法计算复杂度高的问题,提出基于检测器的预处理核脉冲信号的检测方法,筛选有用核脉冲信号。然后基于并行计算对稀疏表示方法加速,提出一种快速检测微弱核脉冲信号的方法,通过仿真实验与实测实验,验证了方法的有效性。最后利用搭建的运动实验平台进行实验,通过改变放射源速度与屏蔽状态,研究不同检测条件对核脉冲信号的影响,验证了所提方法的有效性。