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。

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。

数字多道脉冲幅度分析器中数字Dither加入方法

国内对于数字多道脉冲幅度分析器(Digital multi-channel pulse amplitude analyzer,DMCA)的核心技术现已有较好掌握,但随着转换增益的提高,数字化多道如何保证非线性技术指标达到要求,仍是一项亟待解决的关键技术问题。国际上采用抖动(Dither)技术实现了数字化多道1-2位的"位增益",而国内仍未有Dither应用于DMCA相关研究的报道。本文针对数字多道脉冲幅度分析器的架构特点,提出了利用现场可编程门阵列(Field programmable gate array,FPGA)产生和去除数字Dither信号的方案,通过DMCA的基线调整电路引入Dither信号,在实验中提高了系统的微分非线性,验证了这种方法的适用性。讨论分析了Dither对于DMCA非线性的作用机理,表明这种在DMCA中加入Dither的方法对于进一步提升DMCA的精度具有重要意义。

基于FPGA的数字化核脉冲幅度分析器

为了研制数字化γ能谱仪,采用现场可编程逻辑器件(FPGA)和硬件描述语言(HDL),完成了关键的数字多道脉冲幅度分析器(DMCA)的设计。利用ModelSim软件对该设计进行了功能仿真和优化。在此基础上通过电路设计建立了数字化能谱测量实验装置,实测了^(137)Csγ能谱,测量结果与相同条件下InSpector2000谱仪的实测谱完全吻合。由此证明该基于FPGA的DMCA设计正确可行,具有实用性。

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。

采用Dither技术改善数字化多道性能的仿真研究

为了改善数字化多道的核脉冲幅度分析性能,在SIMULINK平台下,构建了数字化多道仿真系统,并通过仿真比较研究了Dither信号的引入对微分非线性等关键性能指标的影响。结果表明,数字化多道微分非线性、积分非线性等都得到了明显改善,Dither技术是进一步提升数字多道脉冲幅度分析器分析精度的有效技术途径。仿真研究也为基于Dither技术的数字化多道工程设计提供了重要依据。

滑尺技术改善数字多道微分非线性

为了改善数字多道系统的微分非线性,进一步提升系统的分析精度,在数字多道电路中植入滑尺技术,通过实际测试研究了滑尺技术对系统微分非线性的改善效果。结果表明,使用滑尺技术后系统的微分非线性得到明显改善,在滑移64道时系统的微分非线性由2.7%提高到1.1%。

CPLD在微机化多道核谱获取系统中的应用

介绍了一种采用 EDA技术和 CPL D器件的高性能微机化多道核谱获取系统。阐述了利用CPLD对多道脉冲幅度分析器数字电路进行系统集成的设计原理与方法 ,对系统的特点和设计中的技术要点作了详细的探讨。