基于FPGA的數(shù)字化多道脈沖幅度分析器研究與數(shù)字γ譜儀初步開發(fā).pdf

1、在核科學(xué)基礎(chǔ)研究和許多應(yīng)用領(lǐng)域，核能譜測量技術(shù)發(fā)揮著越來越重要的作用。多道脈沖幅度分析器是核能譜測量系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，其性能好壞直接影響能譜測量的精確度和準(zhǔn)確度。數(shù)字化多道脈沖幅度分析器具有濾波成形靈活、抗干擾能力強(qiáng)、處理速度快等優(yōu)點(diǎn)，已成為核能譜測量儀器發(fā)展的重要方向。
　　隨著高速ADC器件、可編程門陳列等半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，提高數(shù)字化多道脈沖幅度分析器的技術(shù)性能指標(biāo)已成為一項(xiàng)重要研究課題。為了實(shí)現(xiàn)和優(yōu)化核能譜測量系統(tǒng)的技術(shù)性能指

2、標(biāo)，本文重點(diǎn)研究了基于FPGA的數(shù)字化多道脈沖幅度分析器的開發(fā)技術(shù)。
　　本文采取高速ADC+FPGA的硬件結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了一款數(shù)字化多道脈沖分析器的硬件系統(tǒng)。文中重點(diǎn)介紹了高速ADC采樣、FPGA系統(tǒng)、STM32微控制器及其外圍系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)。包括：以Altera公司的FPGA芯片（EP4CE6E22C8型號）作為系統(tǒng)的核心處理器，實(shí)現(xiàn)了核脈沖信號的高速數(shù)字化處理；采用100MHz采樣速率的AD9215芯片，盡可能保留核脈沖信號的有

3、用信息；通過設(shè)計(jì)STM32電路，實(shí)現(xiàn)了多道脈沖分析器與上位機(jī)的信息交互。綜合來看，本文設(shè)計(jì)的硬件系統(tǒng)具有集成度高，并行運(yùn)算能力強(qiáng)等特點(diǎn)。
　　本文采用FPGA內(nèi)部邏輯功能模塊和Verilog HDL語言，設(shè)計(jì)了該數(shù)字化多道脈沖分析器的軟件系統(tǒng)。在介紹STM32處理器編程知識的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)介紹了核脈沖信號處理的高斯成形、堆積判別、峰值提取、譜線生成等功能模塊；此外，本文還在介紹Visual Studio2010編程知識的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)