基于DSP builder和FPGA的數(shù)字時間譜儀研究.pdf

1、為了探究微觀世界，人類探測微觀粒子間相互作用過程中產(chǎn)生的各種輻射、辨別輻射粒子的類型、測量其能量、確定各種輻射粒子間時間關系和重建輻射粒子在空間穿越的徑跡等，從而獲得微觀粒子相互作用過程中各種信息，揭示出微觀世界的奧秘。微觀粒子間相互作用的許多信息是以時間信息的方式存在于核輻射探測器輸出的信號中，包括核脈沖事件發(fā)生的時間或位置，以及通過測量兩個核事件發(fā)生的時間來獲得其他信息。研究新型時間譜儀，提高測量精度也成為了核測量研究領域的一個重要

2、研究課題。
　　 隨著數(shù)字化技術的發(fā)展，特別是數(shù)字信號處理器(DSP)技術的發(fā)展，相對于傳統(tǒng)的模擬分析技術，全數(shù)字化核信號分析技術的優(yōu)勢越來越明顯。數(shù)字信號處理技術具有很大的靈活性，可以重新配置以適應不同信號的需求;隨著ADC和FPGA性能的提高，數(shù)字信號處理技術的精度也得到進一步提高;數(shù)字脈沖處理技術盡可能早的將信號數(shù)字化，也具有很強的抗干擾能力。因此，數(shù)字脈沖處理技術被廣泛地用在核譜儀系統(tǒng)中。
　　 數(shù)字恒比定時是利

3、用高速ADC完整采集信號波形信息后，利用數(shù)字脈沖處理算法分析處理脈沖信號，通過插值擬合和恒比定時方法最終得到信號的時間信息，取代了傳統(tǒng)模擬定時電路，簡化電路系統(tǒng)，且算法重構方便。
　　 Altera公司推出的專門針對數(shù)字信號處理器的設計工具DSP builder，允許設計者在MATLAB/simulink中完成算法設計，并通過QuartusⅡ軟件與MATLAB/simulink工具之間的接口，將算法轉(zhuǎn)換成硬件描述語言，比直接的硬

4、件語言描述更簡化了基于FPGA的DSP系統(tǒng)設計，所以我們的算法采用DSP builder與FPGA相結合來實現(xiàn)。
　　 本論文的主要工作和創(chuàng)新點:
　　 1、設計研制一個數(shù)字時間譜儀原型系統(tǒng)，利用數(shù)字脈沖處理技術的靈活性和重構性，可以進行不同參數(shù)配置，實現(xiàn)能譜測量和時間譜測量。
　　 2、系統(tǒng)算法采用DSP builder與FPGA相結合，最終算法全部在FPGA中實現(xiàn)，充分利用其并行處理特性，提高了數(shù)據(jù)處理速度，