基于FPGA的核信号高速采集系统设计

低速核采集系统无法满足高精度能谱测量对核信号采集的要求。设计制作了由前端电路、高速ADC、FPGA和微控制器组成的高速采集系统。高速ADC实现核信号的最高100 MSPS离散化操作,FPGA处理实现数字核信号的高速接收、存储,并响应上位机的操作命令,实现核数据的发送等操作。通过对FPGA的静态时序分析和实时核信号的采集测试表明:该采集系统具有实时核信号的高速采集能力,可应用于高精度能谱测量场合。     

基于FPGA的高速核信号采集系统设计

描述了一种基于现场可编程逻辑阵列(FPGA)的高速核信号采集系统的设计方案.FPGA作为控制核心,实现对高速Analog - to - Digital Converter(ADC)和Universal Serial Bus( USB)的逻辑控制和数字信号的采样、滤波、甄别、存储、传输处理,并使用异步First In First Out(FIFO)实现ADC数据采集模块和USB数据传输模块2个不同时钟域之间的数据传输,提高数据的吞吐率.最后利用上位机软件进行数据处理和绘图显示.测试结果表明,该系统能够实现核信号的实时、高效采集.     

基于高速核信号采集系统的信号反射仿真研究

在现代电路设计中,信号的反射几乎无处不在。深入理解信号反射产生的原因,并给出解决反射问题的技术方案,将有助于增强所设计系统的稳定性和可靠性[1]。论文以核信号采集系统为背景,阐述了信号反射产生的原因和消除反射的措施,并且借助于Cadence allegro PCB SI仿真工具对传输线不同延迟下和端接后的信号反射进行仿真分析。通过仿真分析证明减小传输线延迟和端接能够减小信号反射,为以后此类核信号采集系统的设计提供了有益借鉴。     

基于FPGA的核信号采集主控系统设计

介绍了以FPGA为控制核心的核信号采集主控系统的设计。FPGA内实现的功能包括与计算机的通信,对ADC采样的控制,对采样信号的数字甄别、存储等。可在线对阈值及ADC的寄存器进行设置。整个控制系统包括存储器(FIFO)在一片FPGA内实现,系统硬件结构简单,能有效地提升核分析仪器的性能并有利于其小型化。     

基于FPGA的数字核谱仪中高速数字采集技术研究

数字核谱仪的高速实时数据采集能够对数字核谱仪中关键算法的调试起到关键作用。本设计以ALTERA公司的EP2C8T144C6现场可编程门阵列与高速USB数据采集芯片FT2232H为核心,设计并制作了USB高速数据采集系统,可以实现USB接口高速数据传输。核谱仪采集到的信号送入到FPGA中,经过内部FIFO存储器的缓存及算法处理,最后通过USB控制器将信号传输到计算机中,存储并显示出来。设计实现了28MByte/s以上的数据传输率,具有数据传输速度快,准确性高的特点,为进一步实现数字核谱仪高速信号采集奠定了基础。     

基于ARM的多道核信号采集系统

由嵌入式微处理器LPC2148和μC/OS-Ⅱ实时多任务操作系统组成的多道核信号采集系统,具有电路简单、可靠性好、功耗低、分析精度高和现场数据处理能力强的特点.该系统可适配α、γ、X等探测器,组成多用途便携式核辐射测量仪.     

基于嵌入式工控机的多道核信号采集系统

嵌入PC／104工控微机由GAL可编程逻辑器件作为接口电路的多道信号采集系统，具有电路简单、可靠性好、功耗低、分析精度高和现场数据处理能力强等特点。该采集系统可适配γ、X和中子等电离辐射的射线探测器，组成多用途轻便型核辐射测量仪器或元素分析仪。     

基于FPGA+DSP的核信号数字时间谱仪设计

针对核电子学中核脉冲信号的高速实时数字化处理,设计了基于FPGA+DSP的两通道核信号数字时间谱仪。该实验平台基于数字恒比定时(dCFD)原理,采用高速运放和ADC进行模拟信号成型采样,数字信号送入FPGA完成波形判选、数据缓冲、FIR滤波和基线恢复,利用DSP实时信号重构和函数定时,通过USB2.0接口与上位机通信。该系统的主要特点是具有模数电路的高度集成、数字信号的实时运算,接近模拟定时的精度。     

基于FPGA的高速数据中心设计

在大规模数据采集系统中,数据中心承担将碎片化的采集数据进行高速可靠远距离传输的任务。现有的数据中心通常利用网卡,配合TCP/RUDP等软件协议实现该功能,但数据率和带宽利用率受报文长度制约。本文利用FPGA、千兆以太网和PCI-e接口,搭载基于硬件的可靠传输协议,配合上位机软件,设计了一种新型的数据中心。测试表明该数据中心带宽利用率可达99.9%,实现了报文长度无关的高速可靠数据传输。     

基于LabVIEW和C的核能谱信号采集与处理系统

本文阐述了基于虚拟仪器技术和数据采集卡开发核能谱信号采集与处理系统的过程.针对LabVIEW在对大量的数据分析和处理方面的不足,提出了在LabVIEW中调用C的方法,对采集的信号进行平滑、寻峰以及峰面积计算,实现了一套完整的核能谱信号采集、处理与文件管理系统.     

基于VxWorks系统的核信号分析处理平台设计

设计了一种基于VxWorks系统的核信号分析处理平台。该平台包含数字化多道脉冲幅度分析器、高低压电源、上位机软件等。可在单一设备实现不同类型探测器高压大小与极性的设置、前放电源调节以及成形参数调整,并对部分探测器的温度和漏电流进行检测。可提升实验或样品检测效率并降低需要使用和调试的设备数量。     

基于FPGA的单光子脉冲信号发生器设计

针对光电倍增管(Photomultiplier Tube,PMT)批量测试实际需求和单光电子谱精确测试光源的要求,通过对光电倍增管性能测试系统进行分析,设计制造了一种多通道输出可调的脉冲信号发生器的控制板,可用于光电倍增管单光电子谱的性能测试。该脉冲信号发生器在上升时间、下降时间等参数性能方面优于目前测试系统采用的商用信号源RIGOO-DG5352 350 MHz。用此脉冲信号发生器对光电倍增管进行单光电子测试,其输出信号能满足单光子测试的基本要求,利用其多路信号输出的特点,通过性能扩展即可用于光电倍增管的批量测试。     

基于FPGA的高速峰值检测

针对研发数字多道的实际需求,提出了一种基于FPGA的高速峰值检测技术,并且采用ARM+FPGA的架构实现了基于该技术的数字多道系统。通过Modelsim仿真分析了FPGA峰值检测算法的理论,该算法可精确获取高斯信号的最值并获得幅度值。最后通过CZT探测器进行~(241)Am源实测γ射线能谱,实验结果表明该峰值检测算法及数字多道系统设计可准确并且快速获得能谱图。通过合理设置峰值检测算法的高低阈值,可以测试不同基线值的前放信号。     

基于FPGA的数字核信号处理系统的研究

核能谱是核物理研究、射线探测和核技术应用领域中获取的重要信息,对其测量技术的改进一直为热点研究问题。论文基于FPGA设计一套数字核信号处理系统,对高速ADC采样后的数字核信号通过FPGA控制的高速USB接口电路,直接传送给计算机的测试平台以实现核信号的离线处理,同时该数字核信号在FPGA中实现其滤波成形、堆积识别,基线恢复等功能,得到的能谱通过USB接口传送给计算机。通过测试,系统既能实现原始核信号的传输与保存,又能实现数字核信号的在线处理。     

基于ARM核的核信号数据采集卡软硬件设计

介绍了一种以ARM7微处理器核为代表的新型核信号数据采集卡。采集卡采用嵌入式处理器LPC2148作为数据处理核心,系统电路采用LTC1605进行模数转换,硬件电路扣除死时间。软件基于周立功公司提供的软件平台,编程采用C语言实现多任务连接。该采集卡具有可靠性好、功耗低、集成程度高、分析精度和现场数据处理能力强等特点,可适配α、β、γ、X等探测器,组成多用途、便携式能谱测量仪器。     

基于高速模数变换和DSP技术的弹载引信信号采集和处理系统

本文介绍一种新型的弹载引信信号数据采集和实时处理系统，系统设计的基本原理是基于高速的模拟／数字变换和数字信号处理（ＤＳＰ）技术。     

任意分布的高速仿核信号发生器

针对核信号在时间、幅度上的随机性,探讨模拟核信号的发生装置。采用基于混合同余法、舍选控制法的蒙特卡洛方法在MATLAB中产生任意分布随机波形数据。高速FPGA通过串口接收上位机发出的控制命令和波形数据并存储在双口RAM,利用控制命令快速实现DDS技术和外部DAC,从而实现具有统计特性的核信号。实验结果表明所设计的仿核信号发生器能够有效模拟真实核信号的发生,对数字化核测量系统研究工作有重要意义。     

核信息终端FPGA控制设计

描述了核信息终端数据采集系统中FPGA的控制功能设计与实现。根据终端数据采集系统的硬件结构,采用VHDL语言对FPGA的控制功能进行了模块化设计,实现了高速数据的采集控制、数据缓存与传输等功能。结果表明,运行结果满足终端对数据采集的功能需求。     

FPGA技术在脉冲中子源数据采集系统的设计与实现

介绍了一种基于FPGA、单片机及USB接口技术的脉冲中子源数据采集系统,并重点对FPGA的设计进行了阐述。     

基于FPGA的高速以太网流量发生器

采用高速以太网作为通信介质的高速传感器网络的开发过程中需要对节点的诸如自定义协议的正确性、吞吐能力、丢包率等指标进行测试.。用软件产生以太网流量存在精确性不足等问题,因此需要一款硬件平台产生可自由配置任意格式、长度、帧间隔、填充模式的高速以太网帧流量,以满足系统测试的需要。基于FPGA可以实现这样一个帧发生器,它与传统的逐层封包不同,创造性地采用了与数据并行置入的填充类型选择域作为配置数据,满足了灵活填充的要求。这样的结构具有高速性、灵活性和可扩展性,可全线速产生千兆或百兆以太网帧流量。