数字化多道脉冲幅度分析器调理电路设计

介绍了一种适用于数字化多道脉冲幅度分析器(DMCA)的调理电路。该电路具有宽带、高速、抗干扰能力强、参数动态可调等特性。实验表明,该电路能够有效抑制噪声,提高ADC有效位数,可以满足数字化多道脉冲幅度分析系统的需求。     

多道脉冲幅度分析中的数字基线估计方法

介绍了用于多道脉冲幅度分析的数字基线估计方法的基本特点,利用泛函变分方法推导了最小噪声基线滤波器的计权函数．利用Fourier变换导出了数字基线估计的频率响应,探讨了参数取值对其幅频特性的影响。还利用MATLAB模拟了电荷灵敏前置放大器输出的噪声电压信号,验证了最小噪声数字基线估计的处理效果。研究结果表明,数字基线估计方法能实现最佳基线估计,特别适于在数字化多道脉冲幅度分析中使用。     

基于软核的数字化多道脉冲幅度分析器

介绍了一种数字化多道脉冲幅度分析器(DMCA),该系统采用数字梯形滤波成形等数字信号处理方法进行核脉冲信号处理,采用NOISII软核处理器进行数据处理,所有数字功能均在单片FPGA中实现。测试表明,该系统转换增益可达4 096道,最大脉冲通过率可达200 kcps以上。     

ZYNQ架构多道脉冲幅度分析器优化设计

介绍了以ZYNQ架构为基础的多道脉冲幅度分析器的设计。采用ZYNQ Soc,其中FPGA核运用System Generator系统级模型开发工具搭建算法模型完成脉冲成形、堆积判弃、基线相减与幅值提取,ARM核将幅值数据通过TCP/IP协议传输至PC机;对仪器进行实测并使用ILA探头捕捉各测试数据,结果显示各个算法在ZYNQ中得到很好的应用,最终幅值误差在5%以内,且网口传输误码率为0,证明该设计具备实用性。     

数字多道脉冲幅度分析器的硬件电路设计

介绍了基于高速ADC、DSP、FPGA等器件设计实现多道脉冲幅度分析器的硬件电路。该设计提高了仪器的性能,将得到广泛应用。     

基于USB2.0新型分时多道脉冲幅度分析系统研制

设计研制了一套基于USB2.0接口的分时多道脉冲幅度分析系统。分时多道是一种新型的核电子学仪器,不仅具有普通多道的基本功能,还可以不间断地获取分时谱数据,实现连续测谱,突破了传统多道的局限。     

数字多道脉冲幅度分析器测试技术研究

针对数字多道脉冲幅度分析器(DMCA)的架构特点,探讨提出了用于DMCA性能测试的技术方法,并通过实际测试验证了该方法的适用性。该技术方法可规范DMCA的性能测试,对DMCA的研究具有重要的实际意义。     

基于FPGA脉冲幅度分析器的数字化基线估计方法

从对数字化波形基线求取的准确性、实时性、灵敏度以及算法对硬件资源占有量等方面出发,分析直方图统计法和平均值法的优劣,提出了一种动态实时提取随机信号数字化波形基线的方法,并利用基于现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)的数字多道脉冲幅度分析器对几种方法进行了测试。直方图统计法具有较高的准确性,将其结果与动态实时提取随机信号数字化波形基线方法的实验结果进行比较,验证了该方法在占有较少硬件资源和计数率较高的条件下,同样具有较高的准确性、实时性和灵敏度,并且对能谱分辨率有所改善。     

高速数字多道能谱技术研究

数字信号处理技术在核测量领域的广泛应用,极大地提高了核能谱测量的精确度和灵活性。我们的高速数字多道使用了一个10位80MSPS的模数转换器,转换后的采样信号噪声比较大,利用一级数字FIR滤波处理单元对信号进行处理,可以使高频采样引入的噪声得到有效滤除,提高信噪比。由于成形参数可调,数字核信号的数字成形处理(梯形成形),在强辐射能谱测量中具有良好的脉冲堆积处理能力。结合FIR滤波和数字成形的高速数字多道能谱系统可以实现核信号能谱的精确测量。     

梯形成形技术在数字多道系统中的应用

根据研制数字多道的实际需求着重探讨了一种用于数字化滤波的梯形成形技术.首先,对算法的可行性从数学上进行了论证,根据实际应用需要,将算法过程进行了简化,并利用MATLAB进行仿真;最后,还应用于实测数据,结果表明,梯形成形非常符合数字多道的成形要求,并且由于数字多道的优越性,可根据需要设置不同参数,以达到最佳滤波成形效果...     

基于DSP的数字化多道脉冲幅度分析器设计

本文介绍了基于DSP的数字化多道系统软硬件设计和研制。硬件设计采用双FIFO结构,获得了包含上升沿及基线信息的数字脉冲信号,节约DSP带宽从而提高了系统的脉冲通过率。软件设计中,完成了基于DSP的核信号的数字处理,并通过USB接口(或串口)通讯实现了系统监控及能谱数据传输。本文还给出该系统在eV公司SPEAR型CdZnTe探测器上测得的137Cs能谱示例。     

Implementation of a cusp-like for real-time digital pulse shaper in nuclear spectrometry

Pulse shaping,which improves signal-to-noise ratio excellently,has been extensively used in nuclear signal processing.This paper presents a cusp-like pulse-shaping technique developed through the recursive difference equation in time domain.It can be implemented in field programmable gate array hardware system.Another fiat-topped cusp-like shaper is developed to optimize the time constant of pulse shaping and reduce the influence of ballistic deficit.The methods of both baseline restoration and pile-up rejection are described.The 137Cs energy spectra measured with the digital cusp-like shaper are 6.6％ energy resolution,while those by traditional analog pulse shaper are 7.2％ energy resolution,under the same conditions.This technique offers flexibility,too,in adjusting the pulse shaper parameters.     

手持式单板500MHz采样率数字化多道设计

针对Cs2LiYC16:CE(CLYC)闪烁晶体、掺硼塑料闪烁体等中子/γ探测器的电流脉冲波形的甄别,需要高速数字化多道脉冲幅度分析器。采用直接耦合方式设计高速模拟前端电路,将高速模数转换器(Analog-to-Digital Converter,ADC)配合现场可编程逻辑门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)芯片实现数字化设计,在FPGA内部实现了高速数字滤波、脉冲幅度提取、基线扣除、谱线存储与传输等功能。通过嵌入式的Power PC内核,实现替代外部控制器的复杂时序功能,并挂接通用串行总线(Universal Serial Bus,USB)外设芯片实现与外部计算机的高速双向数据传输。本文还设计了低噪声、大电流的开关电源,最终实现了可脱机独立运行的手持式单板高速数字多道。通过实测数字多道的模拟前端电路大信号带宽达110 MHz,小信号带宽达200 MHz,实时采样率为500 MHz,脉冲计数通过率大于107 s-1,线性度达0.999 8,连接NaI(Tl)、掺硼塑料闪烁体、LaBr_3(Ce)等闪烁体探测器实测谱线合理,满足实际使用要求。     

核电站数字化仪控系统安全保密分析方法研究

核电站数字化仪控系统的信息安全保密分析是核安全级仪控系统软件验证与确认工作的任务之一。按照相关规定,提出了一种基于核安全级仪控系统软件开发全生命周期过程,结合规则检查分析和基于信息流分析的安全保密分析方法。该方法经应用检验能够证实系统在信息安全保密方面的防范能力,在实际项目中得到应用。