【摘要】：核信號的采集是核安全及核燃料的監(jiān)測,核物理、高能物理、重離子物理等基礎(chǔ)研究以及核技術(shù)應(yīng)用等領(lǐng)域獲取核信息的關(guān)鍵。與模擬核信號處理相比,數(shù)字核信號處理,是利用模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC),對核探測器輸出信號進行離散化操作后,再進行相關(guān)的數(shù)字信號處理的技術(shù)。核信號數(shù)字處理技術(shù),以其穩(wěn)定性高和靈活性強等特性,正逐漸取代模擬核信號處理技術(shù),已經(jīng)成為核儀器的發(fā)展方向。核脈沖的高速采樣,能實現(xiàn)微秒級別核脈沖信號的詳細提取,是進行高頻窄脈沖信號處理的必要前提,也是實現(xiàn)堆積脈沖分離、高精度能譜測量、脈沖甄別和提高脈沖處理能力的關(guān)鍵。因此,核信號的高速采樣,對增強數(shù)字核儀器的分析能力具有重要的作用。本論文著眼于核信號的高速采樣和數(shù)字信號處理的研究。通過對核信號的可控放大,高速信號采集和微控制器數(shù)據(jù)傳輸?shù)燃夹g(shù)的應(yīng)用,設(shè)計了基于FPGA的核信號采集平臺,并在該平臺上實現(xiàn)了對實時核信號的100MSPS高速采樣和實時核數(shù)據(jù)處理。本研究選用了最大采樣頻率達105MSPS的ADC實現(xiàn)核信號的數(shù)字化操作;一般的微控制器是不能完成高頻數(shù)字信號的接收和實時處理,因此在設(shè)計中,采用了具有并行處理能力的FPGA芯片,來實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)的接收,并進行數(shù)字核信號的FIR濾波處理;為了簡化接口的開發(fā)過程,增加數(shù)據(jù)采集板的可擴展性,采用了一款帶ARM核的單片機作為數(shù)據(jù)采集板的控制中樞,實現(xiàn)對核數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送操作;選用SPI總線作為FPGA和MCU的通訊方式,實現(xiàn)核數(shù)據(jù)的傳輸;同時利用微控制器的USB接口開發(fā)了USB轉(zhuǎn)串口程序,實現(xiàn)了MCU和上位機的串口通訊。課題初步測試結(jié)果表明,課題的核信號采集平臺設(shè)計合理,技術(shù)路線正確,課題能夠?qū)崿F(xiàn)對實測Φ75*75 NaI(Tl)閃爍體探測器輸出137Cs核信號的實時信號采集和存儲,且實現(xiàn)了實時FIR濾波,并最終獲得了實時能譜數(shù)據(jù),達到了高速采樣,實時處理的目的。
【學位授予單位】：成都理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TL82
【圖文】：

2.2 核脈沖信號的特征探測器輸出核信號，一般要經(jīng)過相關(guān)處理電路后，才會進行后續(xù)的操作。如圖2-1所示，處理電路一般包含前置放大器、主放大器和其它的核信號處理電路。前置放大電路能夠?qū)崿F(xiàn)：（1）將探測器的輸出轉(zhuǎn)換為特征信號（能量或者時間信

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【參考文獻】

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1 周建斌;王敏;周偉;朱星;劉易;陳寶;魯保平;岳愛忠;秦力;何緒新;;實時核信號數(shù)字化脈沖成形關(guān)鍵技術(shù)研究[J];原子能科學技術(shù);2014年02期

本文編號：2765541