基于CPLD的数据远程传输接收端逻辑控制设计

针对自主研发的脉冲辐射剂量探测系统,首先介绍了其光纤远程实时传输链路的组成.然后在分析数据接收单元电路结构和主要信号特点的基础上,设计并实现了基于CPLD的数据接收与上传的逻辑控制.CPLD一方面要从解码芯片接收并识别数据和同步信号,对数据包进行传输扩展,另一方面则要完成对USB接口模块数据传输的控制.辐射探测系统的整体测试与应用验证了CPLD逻辑控制电路设计的正确性.     

一种进位链TDC的实现及其抽头方式研究

采用Xilinx公司的Kintex-7内部的进位链,实现了时间数字转换器(Time to Digital Converter,TDC)。采用码密度校准方法 对TDC进行逐位校准,标定了TDC的码宽。码密度校准过程中发现,不同的进位链抽头位置会导致TDC的码宽不同、非线性不同,研究了2抽头、 4抽头方式下的TDC的码宽和非线性,在“0tap+3tap”的2抽头方式下,TDC可以获得较好的线性,时间分辨率为25 ps(对应最低有效位(Least Significant Bit,LSB)),微分非线性范围为-0.84～3.1 LSB,积分非线性范围为-5.2～2.2 LSB。     

一种基于频差法的顺序等效采样方法及其实现

基于频差法原理实现顺序等效采样方法,将时域问题转化到频域进行处理,理论上分析其可行性,给出频率差值的计算方法,可以通过频差设计任意等效采样频率.经过电路板实验验证,该方法简化了步进延时系统的复杂度,降低延时路径上的引入的干扰,目前实现的最小步进延时为1.71ps,最高顺序等效采样率约为585GS/s.为了缩短基于频差法的顺序等效采样所需的总时间,提出了倍频采样时钟的技术.该方法可以扩展应用到许多等效采样的领域中.     

应用于高速数据采集系统的超低抖动时钟电路

分析了高速数据采集系统对采样时钟抖动的要求，给出了时钟相位噪声和时钟抖动的转换关系；采用HITTITE的HMC1035LP6GE频率综合芯片作为主芯片，设计了时钟生成电路，2 500 MHz输出时钟抖动测量值90 fs（整数工作模式，输入频率100 MHz，鉴相频率100 MHz，环路滤波带宽127 kHz，积分区间［10 kHz，10 MHz］）。对比时钟生成电路在各种工作模式下的性能，给出了对应的设计指南。     

120MeV电子直线加速器束流准直研究

120 MeV电子直线加速器对于束流发射度有较高的要求,传统的光学准直难以满足需求。本文研究采用基于在线束流准直方法(Beam Based Alignment,BBA)以实现精度更高的准直,获得更好的束流性能。根据加速器结构配置情况,使用消色散校正法(Dispersion-free Steering Algorithm,DFS),对加速器束流匹配传输段在不同束流抖动情况下进行模拟计算。计算结果表明,DFS算法对于120 MeV电子直线加速器装置的束流准直应用效果良好。     

液闪探测器的几种n/γ甄别方法研究

利用液闪探测器研究了几种数字化波形甄别方法的n/γ甄别能力。以Am-Be源作为混合场源,用示波器对EJ-301和BC501A两种液闪探测器信号进行数字化采集,分别用上升时间法、电荷比较法、脉冲梯度分析和频率梯度分析等数字化波形甄别方法对采集的信号进行了n/γ离线甄别分析,比较了4种方法的甄别效果,并用MPD-4甄别单元从实验上验证了各方法的可靠性。结果表明：对于液闪探测器,4种数字化方法具有较好的甄别一致性和准确性,上升时间法的甄别效果最好,是实时甄别系统甄别算法的理想选择。     

新型PA高帧频摄像机的设计与实现

采用光敏二极管阵列固体图像传感器,设计研制了1 000帧/s的高速PA摄像机,并对技术原理、PA图像传感器特点、连续和单次时序设计及图像传感器输出视频信号处理等方面作了介绍。PA视频摄像机可工作于连续和单次两种工作状态。采用纤维面板耦合,像素100×100;最小照度优于1.5勒克斯,动态范围100倍。     

便携式脉冲X射线成像系统研制

便携式脉冲X射线成像系统主要由脉冲X射线源、数字化记录系统和笔记本电脑组成，介绍了系统的硬件(脉冲源和图像采集控制卡)和应用软件的设计过程。仪器剂量小、质量小、成像质量高，目前已运用到公安系统的安全检查等部门。     

科学级CCD远程图像采集系统设计

介绍了一种基于高分辨率超感光度（EXview）CCD的光纤远程传输采集系统的设计方法。该系统利用专用集成芯片实现其时序驱动;双复杂可编程逻辑器件(CPLD)完成系统的逻辑控制;采用带相关双采样的16位高精度模数变换器(ADC)对模拟视频进行数字化,从而提高系统动态范围。为满足其极端实验环境的应用,基于TLK1501进行大容量视频数据的远程传输;利用USB接口实现了计算机终端采集。最后,实验测试了系统的两个重要的评价参数：动态范围和系统灵敏度。该系统具有140万像素、16位高精度数字化位数、30 km以上的远程传输能力,其动态范围为1000~1500倍、灵敏度为2.34 ADU/e-左右,暗电流约为6 e-/pixel·s-1[>32 ℃]。实验显示该系统适用于对分辨率、灵敏度、安全性等要求高的科学研究中。     

Design of a very high frame rate camera based on an asynchronous CCD driving method

A very high frame rate camera is designed based on an innovative CCD driving method. The CCD driving method is mainly implemented on frame transfer CCDs. Asynchronous drive timing sequences are applied in the image and storage section of the CCDs. Several