基于FPGA的高精度符合計數(shù)器設(shè)計.pdf

1、符合測量是一種重要的實驗測量技術(shù)，符合計數(shù)器是實現(xiàn)符合測量的裝置。隨著量子信息科學(xué)的發(fā)展，符合計數(shù)器廣泛地應(yīng)用于量子光學(xué)各種實驗中。目前，量子光學(xué)實驗室的符合測量系統(tǒng)精度較低，容易受到暗計數(shù)和本底光噪聲的影響。為了解決這個問題，論文研制基于FPGA的高精度符合計數(shù)器。它能夠根據(jù)實驗要求選擇脈沖寬度，在一定程度上消除了干擾因素的影響。
　　符合分辨時間是符合計數(shù)器的重要性能參數(shù)，決定了符合計數(shù)器的測量精度。論文首先在對符合計數(shù)器的物

2、理意義和實現(xiàn)方法進(jìn)行調(diào)研和分析的基礎(chǔ)上，提出了兩種符合計數(shù)單元設(shè)計方案。分別給出了兩種方案的設(shè)計思路和具體的數(shù)字電路實現(xiàn)，通過功能仿真，證明了兩種方案的正確性。仿真結(jié)果表明兩種方案均提高了符合測量精度，降低了符合分辨時間的大小。
　　論文其次研究了數(shù)字延遲單元的實現(xiàn)方法。分別根據(jù)計數(shù)器法和存儲器法，設(shè)計并實現(xiàn)了數(shù)字延遲單元，給出了兩種方法的設(shè)計思路。通過對比，說明了兩種方案的適用場合。并且通過功能仿真，證明了兩種方案的正確性。數(shù)字

3、延遲單元是用于實現(xiàn)兩種符合計數(shù)單元設(shè)計方案的延遲模塊。
　　最后，論文基于符合計數(shù)單元的第二種設(shè)計方案，在DE2-115開發(fā)板上設(shè)計并實現(xiàn)了一種高精度的符合計數(shù)器。它支持四通道的脈沖輸入，能夠根據(jù)實驗要求選擇脈沖寬度和測量通道，通過RS232串口實現(xiàn)與用戶主機(jī)的實時交互。新的符合計數(shù)器不但省去了現(xiàn)有系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集卡，節(jié)約了成本，而且擴(kuò)展性能較好，能夠支持更多通道的符合測量。經(jīng)過系統(tǒng)測試，證明該符合計數(shù)器能有效地提高符合測量精度，保