基于盲反卷积算法的核能谱获取系统

发布时间：2021-03-10 03:15

　　核能谱获取系统是核物理实验装置中最主要的部分之一,它的精确度影响了后续的实验进程。本文将盲目反卷积算法引入到核能谱的测量中,并设计了整套的数据获取和处理系统。系统采用基于SOPC嵌入式FPGA为主控制器,用高速ADC对核信号进行连续采样,并用USB2.0接口将数据快速传输到PC机LabVIEW程序中,进行在线的处理和显示。结果表明该算法可有效去除核脉冲信号的堆积,并且能恢复基线,从而还原真实的核脉冲信号,整个体统具有传输速度快、在线处理和显示等优点。第一章绪论部分介绍本文选题的依据和研究意义,阐述当前的各种核能谱获取的方法及它们的优缺点。第二章系统设计原理部分,介绍基于盲反卷积算法核能谱获取系统的设计思路以及盲反卷积算法的原理。第三章硬件设计部分介绍系统各个硬件的选型,硬件的连接等。第四章软件设计部分介绍系统所需的软件编程程序,包括FGPA的代码,USB的固件和上位机LabVIEW的程序编写。第五章仿真部分验证盲目反卷积算法在核能谱获取系统中的可行性及其效果。第六章实验部分将采集信号发生器产生的信号,验证盲目反卷积算法的效果。第七章总结和展望部分论述本设计的核能谱获取系统的优缺点,从而... 

【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 选题依据及研究意义
    1.2 核能谱研究的现状
    1.3 反卷积应用现状
第二章 系统设计原理
    2.1 研究内容
    2.2 系统的算法
        2.2.1 卷积和反卷积
        2.2.2 常规反卷积和盲反卷积
        2.2.3 将盲反卷积引入核辐射探测
        2.2.4 盲反卷积算法的MatLab程序代码
第三章 硬件设计
    3.1 ADC芯片AD9248
    3.2 FPGA及其开发板简介
        3.2.1 FPGA的结构和特点
        3.2.2 Altera的DE-70开发板介绍
    33 USB2.0 芯片ISP1362
        3.3.1 USB芯片选择
        3.3.2 ISP1362介绍
        3.3.3 ISP1362的使用
    3.4 USB驱动程序设计
        3.4.1 传统的USB驱动程序解决方案
        3.4.2 基于NI-VISA和LabVIEW的解决方案
    3.5 外围显示
        3.5.1 2x16字符型LCD
        3.5.2 7段LED
第四章 系统软件设计
    4.1 Altera FPGA程序开发环境
        4.1.1 QuartusⅡ介绍
        4.1.2 SOPC Builder及NiosⅡ IDE介绍
    4.2 基于SOPC的FPGA代码设计及流程
        4.2.1 建立QuartusⅡ工程
        4.2.2 创建SOPC文件
        4.2.3 在QuartusⅡ中添加设计
        4.2.4 建立NiosⅡIDE工程
    4.3 LabVIEW上位机程序设计
        4.3.1 LabVIEW的介绍
        4.3.2 LabVIEW采集处理显示系统设计
第五章 仿真
    5.1 仿核信号的产生
        5.1.1 探测器输出核信号的特点
        5.1.2 电荷灵敏前置放大器的冲击响应
        5.1.3 噪声的处理
    5.2 盲反卷积的仿真
        5.2.1 堆积的影响
        5.2.2 基线漂移的影响
        5.2.3 噪声的影响
        5.2.4 考虑ADC的分辨率和采样率对盲反卷积的影响
第六章 实验结果和数据分析
    6.1 实验准备
    6.2 实验数据及分析
第七章 总结与展望
    7.1 论文总结
    7.2 后续展望
参考文献
在学期间的研究成果
致谢



本文编号：3073960