大亚湾中微子实验波形数据获取软件设计

介绍了大亚湾中微子实验波形数据读出和数据压缩算法的数据获取软件设计。该软件是以大亚湾中微子实验数据获取系统为基础,在不影响现有电子学系统正常取数的前提下,针对一号实验厅新增的一套前端电子学系统实现波形数据的网络读出、检查、组装、压缩和存盘等功能的软件系统。文中详细说明了波形数据的读出流程以及不同数据压缩方法的实现,并给出了软件的长期稳定性测试结果。     

运用Huffman编码处理江门中微子电子学数据

为适应江门中微子实验电子学系统大量数据传输的需求,对将Huffman编码用于电子学的数据处理进行了研究。通过差值计算结合Huffman编码的方法,实现对大量数据的实时处理并进行压缩。大量数据仿真结果显示,该算法在保留原信息的同时压缩率可以达到25%;算法稳定性好,针对不同的实验数据均能保持较为稳定的压缩率。为江门中微子实验中的数据压缩提供了一种参考方案。     

浅谈多媒体数据压缩技术

未来的时代是信息时代，信息需要通过媒体来进行记录，传播和获取，最重要的信息媒体是文字，图像和声音，图像是十分直观和生动的，其内涵非常丰富，但是，图像的数据量非常之大，因此，多媒体数据压缩是一个关键技术，数据压缩可以实现实时有效地处理，传输和存储庞大的多媒体数据，本文主要介绍多媒体数据压缩的方法和多媒体数据压缩国际标准JPEG，MPEG和H．261。     

粒子辐射探测器数据伪对数表达方法

有限的卫星通信带宽通常限制粒子辐射探测器的通道数和粒子能谱仪的分辨率.据此,提出新颖的数据压缩方案,即伪对数表达方法,来降低测量数据的存储空间,从而缓减通信压力.人们常常采用对数坐标分析粒子探测数据,因此相对误差比绝对误差更有意义.伪对数表达方法在非常小相对误差的前提下对测量数据进行了合理的压缩,有效地利用了有限的数据存储空间,既保证了数据传输的完整性,又不影响数据分析的物理意义.     

中微子探测器PMT读出电子学系统数据缓存方案

本文介绍了用于大亚湾中微子实验的光电倍增管读出电子学系统的数据缓存方案及设计过程中考虑的若干要素.使用单一流水线缓存方式进行数据缓存的方法比较简单,但是所需的FPGA逻辑资源很大,相对应的芯片的价格很高;继而提出两级缓存的方案,先将待缓存的数据压缩,使数据量大幅度减小,减少了FPGA片内逻辑资源的使用量,降低了系统造价,是合理的设计方案.     

核级导向弹簧压缩临界载荷计算方法研究

应用一种当量柱体的结构简化模型对核级导向弹簧压缩后屈曲变形和临界载荷进行分析计算。通过采用点接触和线接触等逐步深入的分析方式,建立了简化的力学分析模型;并通过应用当量柱模型求解,建立了不同屈曲模态下轴向载荷和限制失稳结构之间的接触关系,通过计算得到了弹簧压缩临界载荷条件;研究结果表明,弹簧弯曲变形、摩擦力对弹簧弹射力的实际影响较小,在核级导向弹簧弹射力设计过程中可以忽略影响。     

基于CBM-TOF探测器无触发数据获取系统的压缩算法研究

针对CBM-TOF(Compression Baryon Material experiment-Time of flight detector)探测器采用的无触发数据获取系统所产生的数据流,本文提出一套完整的数据压缩算法,该算法通过提取数据流中与粒子信息相关的数据,并将数据配对成脉冲信号做进一步的数据筛选来完成。算法通过三个步骤完成对数据的压缩处理,分别是有效性验证、排序及脉宽筛选。有效性验证将初步筛选数据,保留粒子到来的时刻信息(绝对时间/相对时间),再通过后面两个步骤将符合行为的脉冲提取出来。通过压缩来自COSY的束流测试的数据,算法的正确性和有效性得到了验证,数据的压缩率达到94.5%以上,并且完整地保留了有用的数据信息。本算法减轻了无触发数据获取系统链路上数据流的压力,高效快速地将原始数据中有价值的信息提取出来,基本完成了针对CBM-TOF数据预处理的工作要求,对TOF探测器的数据重组有重要的意义。     

用迭代函数系统提取两相流不稳定性的分形码

文章提出了将小波包分析数据压缩和消噪并与迭代函数系统（IFS）分形理论相结合用以研究汽液两相流动不稳定性的一种新方法。首先对实验得到的汽液两相流动不稳定性的振动曲线进行小波包数据压缩和消噪，得到用主要的小波低频和高频系数重新表示的信号；然后对新得到的信号提取IFS分形码，分别得到信号的高频和低频IFS分形码。这一新方法为深入研究汽液两相流动不稳定性的物理本质奠定基础。     

利用尾场结构实现速度压缩中的非线性补偿

在高亮度电子束装置中,限制速度压缩方法应用的一个主要原因是压缩过程中非线性效应导致的非均匀压缩。为补偿速度压缩过程中的非线性效应,避免出现非均匀压缩导致的局部高流强和束团品质下降,提出了基于尾场结构的非线性补偿方法。该方法利用束流在尾场结构中产生的电场来实现对束流纵向相空间的调制,从而对速度压缩过程中的非线性效应进行补偿,获得均匀压缩的高品质束流。利用ASTRA模拟程序对该过程进行了详细模拟,结果表明:利用该方法可以获得均匀压缩的、发射度增长可控的高品质束流。同时,经均匀压缩后束流切片能散从约3 keV提升到了20 keV左右,有利于抑制在后续压缩过程中的微束团不稳定性。     

智能模拟数字转换器

本文介绍的智能模拟数字转换器具有数据收集、数据压缩和数据校正的能力。它包括一部高速16bit微处理机。模拟通道用多路开关来控制。     

The Princeton Cyclotron Data Acquisition System

The Princeton Cyclotron minicomputer based data acquisition system is used for nuclear physics research. The system includes eight 13-bit resolution ADC's, computer readable scalers and a general analog and digital I/O crate interfaced to a Data General Eclipse S/230 with 80K words of memory running under the RDOS operating system. The acquisition program ACQUIRE is a general multiparameter sorting and analysis code capable of high data rates (40 kHz without loss for a repetitious pulser).     

A General Purpose Data Accuisition System Fcr CAMAC Equipment

A general purpose software system for data acquisition and process control on PERKIN-ELMER 32-bit computers is discussed. Features of the package including CAMAC parallel and serial highway support, FORTRAN and PASCAL callable subroutines, LAM handling, IEEE block transfer modes, and power failure and crate status monitoring are outlined. System performance in terms of memory size, data rates, and software overhead is covered. Current applications of the package for the NASA Space Shuttle program, by a solar observatory, for a fusion reactor, and for a particle accelerator are described.     

The University of Washington Nuclear Physics Data Acquisition System

During the past several years we have been developing a new data acquisition system based on a PDP-11/60 with an MBD-11 controlled CAMAC crate. The hardware configuration, the acquisition codes involved and the offline analysis system, a VAX-11/780, will be described.     

多道分析器数据的远程实时压缩传送

对多道数据的特性和压缩传送问题进行了详细研究,提出了用动态比压缩方法和等计数压缩方法完成多道数据的远程实时无损压缩传送,给出了方法原理和实验结果。     

A Smart Crate Controller for Fast CAMAC Data Acquisition

A smart CAMAC Crate Controller has been designed for use in Fermilab experiment E-705. Its distinctive feature is a hardwired list processor performing block transfers by executing lists of pre-stored CAMAC instructions. Data collected from the crate are sent to an external port: controllers organized in serial or parallel channels, transmit their data to buffer memories. Processing of interactive CAMAC operations, downloading of CAMAC instruction lists and supervision are provided by a Motorola 6809 micro-processor linked to the controller via the STD bus and to a host computer via an RS-232 serial interface.     

Computer Controlled CAMAC Systems at Argonne

Several computer controlled CAMAC systems are presently being developed at Argonne for data acquisition in low-energy nuclear physics. This paper discusses four of these. The systems are designed around 8K, 16-bit, Lockheed MAC-16 computers. A typical system includes two CAMAC crates and a complement of 15 modules. The crate controller in each crate serves as interface between the computer I/O bus and the CAMAC dataway. Up to 14 individual crates can be addressed in addition to a Teletype and other peripheral devices. The CAMAC modules being developed include Crate Controller, Dual ADC Controller, ADC Coincidence Unit, Dual Stabilizer, Quad Pre-Scaler, Clock, Display Controller, Readout Selector, Magnetic Tape Controller and Disk Controller. Most units are built in double-width modules using computer controlled wire-wrap construction.     

基于嵌入式微机的智能型CAMAC机箱控制器

介绍一个采用嵌入式微机和FPGA与CPLD技术的通用性CAMAC机箱控制器,它具有三种灵活的数据接口方式;以太网、PCI和VSB。通过以太网连接可以实现灵活的远程数据获取与控制,通过PCI和VSB连接可以组成多机箱高数据流数据获取与控制系统。     

快总线——新一代的高速数据获取和控制总线系统

快总线由机箱相电缆两种总线段互连而成。每一个段都是一个有自治能力的单元,可容纳多个处理机,段的操作完全是并行独立的。本文介绍快总线的发展和现状,并讨论了它的基本原理和操作。     

Some Methods for the Compression of Binary Data in Spacecraft Experiments

A number of methods for compressing binary data on board spacecraft are discussed. Five systems, ranging in complexity from the simple use of prescalers to a floating point system, are described. The systems are compared, assuming that an accumulated count must be read into an eight bit telemetry word. Maximum count, reading error and hardware complexity are examined for each system. General formulae are presented which allow the calculation of maximum count for each system assuming that N bit telemetry words are available. The effect of a larger telemetry word on the performance of some of the systems is examined.     

Yale - NAL CAMAC System

A data acquisition system for high energy physics experiments is described here, which is in accordance with the specifications of EUR 4100e and EUR 4600e. This is a multicrate system using branch highway and type A crate controllers. Most of the components are now commercially available.