基于FPGA的高精度符合计数器设计

发布时间：2017-01-05 09:36

  本文关键词：基于FPGA的高精度符合计数器设计，由笔耕文化传播整理发布。

《南京邮电大学》 2013年

基于FPGA的高精度符合计数器设计

裴任  

【摘要】：符合测量是一种重要的实验测量技术，符合计数器是实现符合测量的装置。随着量子信息科学的发展，符合计数器广泛地应用于量子光学各种实验中。目前，量子光学实验室的符合测量系统精度较低，容易受到暗计数和本底光噪声的影响。为了解决这个问题，论文研制基于FPGA的高精度符合计数器。它能够根据实验要求选择脉冲宽度，在一定程度上消除了干扰因素的影响。 符合分辨时间是符合计数器的重要性能参数，决定了符合计数器的测量精度。论文首先在对符合计数器的物理意义和实现方法进行调研和分析的基础上，提出了两种符合计数单元设计方案。分别给出了两种方案的设计思路和具体的数字电路实现，通过功能仿真，证明了两种方案的正确性。仿真结果表明两种方案均提高了符合测量精度，降低了符合分辨时间的大小。 论文其次研究了数字延迟单元的实现方法。分别根据计数器法和存储器法，设计并实现了数字延迟单元，给出了两种方法的设计思路。通过对比，说明了两种方案的适用场合。并且通过功能仿真，证明了两种方案的正确性。数字延迟单元是用于实现两种符合计数单元设计方案的延迟模块。 最后，，论文基于符合计数单元的第二种设计方案，在DE2-115开发板上设计并实现了一种高精度的符合计数器。它支持四通道的脉冲输入，能够根据实验要求选择脉冲宽度和测量通道，通过RS232串口实现与用户主机的实时交互。新的符合计数器不但省去了现有系统的数据采集卡，节约了成本，而且扩展性能较好，能够支持更多通道的符合测量。经过系统测试，证明该符合计数器能有效地提高符合测量精度，保证了量子光学实验结果的准确性。

【关键词】：
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH724;TN791
【目录】：

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