基于FPGA的数字核脉冲分析器硬件设计

为单端转差分、ADC、FPGA、LVDS等各模块供电。

4数字寻峰

NaI(Tl)探测器输出信号通过调理电路后进入高速ADC，ADC进行连续高速的采样，然后由FPGA完成数字核脉冲信号的积分、峰值检测、阈值判断等功能[8].由于当核能谱达到峰值时，其一阶导数为0，据此可在连续的输入信号中找到各核脉冲的峰值，并将该峰值对应道址的计数值加1，从而形成核能谱。为提高寻峰效率，寻峰之前需要对离散脉冲信号进行阈值判断，对幅值低于阈值下限的信号不进行寻峰处理，可大大减少参与寻峰的离散核脉冲信号。

5功能测试

利用Borland C++集成开发环境开发了谱数据处理上位机软件，软件实现了能谱显示、能谱数据管理、系统参数设置、RS 485通信等功能。图4是本文设计的数字多道分析器分析137CS得到的1 024道能谱，其能量分辨率接近8%.

图4 数字多道分析器实测

6结语

本文提出了一种基于FPGA的数字核脉冲分析器硬件设计方案。该方案在单片FPGA中实现了多道脉冲幅度的数字分析功能，通过软件功能仿真和实际运行，说明了数字多道脉冲幅度分析器硬件设计的可行性，将FPGA应用到数字能谱测量系统能充分发挥其并行处理优势，并能有效降低硬件电路设计的复杂度。