用于BESⅢ主漂移室電子學(xué)的實(shí)時(shí)信號(hào)處理算法初步研究.pdf

1、北京譜儀Ⅲ(BESⅢ)通過(guò)測(cè)量各個(gè)探測(cè)器所俘獲的信息來(lái)探測(cè)正負(fù)電子對(duì)撞時(shí)產(chǎn)生的粒子,主漂移室(MDC)是北京譜儀中重要的子探測(cè)器之一,本論文針對(duì)主漂移室電子學(xué)的信號(hào)處理,進(jìn)行一些方法性的前期研究。
　　 主漂移室內(nèi)室信號(hào)絲的輸出數(shù)據(jù)中包含了很多噪聲信號(hào),由于噪聲的關(guān)系,信號(hào)的基線(xiàn)容易漂移,怎樣解決信號(hào)基線(xiàn)的漂移問(wèn)題,并且在穩(wěn)定基線(xiàn)的基礎(chǔ)上獲得真正的實(shí)時(shí)信號(hào)是本文所解決的問(wèn)題。本文采用數(shù)字濾波器的方式濾除信號(hào)絲輸出數(shù)據(jù)中的噪聲數(shù)據(jù)

2、,并且選用了合適的算法對(duì)輸出后的數(shù)據(jù)進(jìn)行了實(shí)時(shí)的波形擬合。
　　 本文首先詳細(xì)介紹了數(shù)字濾波器的類(lèi)型、原理、實(shí)現(xiàn)方法和幾種常用的窗函數(shù),并根據(jù)實(shí)際情況通過(guò)Matlab仿真選用了合適的濾波器類(lèi)型。接著介紹了兩種實(shí)現(xiàn)主漂移室信號(hào)處理的方法,分別是基于MSP430單片機(jī)和基于FPGA的實(shí)現(xiàn)。
　　 對(duì)于基于MSP430單片機(jī)的方法,文中詳細(xì)介紹了單片機(jī)的特點(diǎn)、原理、功能和詳細(xì)的設(shè)計(jì)過(guò)程,在單片機(jī)系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)了一個(gè)64階的FIR數(shù)

3、字濾波器,并對(duì)濾波后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行了實(shí)時(shí)的波形擬合,最后將數(shù)據(jù)存于EEPROM以便后續(xù)的數(shù)據(jù)讀取。對(duì)于基于FPGA的方法,方法中詳細(xì)介紹了FPGA的原理和數(shù)字濾波器在FPGA上的多種實(shí)現(xiàn)方法,在Xilinx Virtex4芯片上選用串并結(jié)合的分布式算法實(shí)現(xiàn)了該濾波器算法以及后續(xù)的實(shí)時(shí)波形擬合,通過(guò)了仿真驗(yàn)證,最后使用Labview軟件讀取了輸出數(shù)據(jù)并進(jìn)行最終的分析。
　　 最后對(duì)這兩種實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行了比較,分析了它們的優(yōu)缺點(diǎn)及適用