北京谱仪触发判选系统的模拟

介绍了北京谱仪(BES)触发判选系统的模拟程序,并用实验数据对其正确性作了验证.运用该程序,首次用BES的蒙特卡罗(Monte Carlo)数据从系统角度直接给出了触发判选效率,所得结果与实验方法测定的触发效率相一致,说明触发判选系统符合BES物理取数的要求.该模拟软件可以用来完备BES的Monte Carlo程序库,并可为今后触发系统的研究提供参考数据.     

全国第一次核物理实验数据自动获取和处理会议在北京召开

我国第一次核物理实验数据自动获取和处理会议,于1980年6月19日至25日在北京召开.这次会议是在中国核学会领导和支持下召开的,主办单位是原子能研究所.有27个单位75位代表参加了会议. 中国核学会理事长、核物理学会筹备组长王淦昌,核物理学会筹备组副组长杨澄中和李寿　　等同志参加了开幕式.他们指出,加速研究和推广计算机技术在实验核物理领域中的应用,对促进核物理实验技术的现代化,赶超世界先进水平具有重大意义. 这次会议收到论文和报告共54篇(其中硬件25篇,软件29篇).会上作了43篇学术报告,介绍了各单位在实验数据自动获取和处理方面…     

雷达目标干扰调制信号的FPGA实现

用VHDL语言在Quartus Ⅱ环境下对雷达干扰调制信号的产生进行设计;将FPGA实现的功能分为数字噪声模块、调制波形模块和角度包络模块,详细给出设计过程;经过仿真和硬件测试,实现了雷达目标干扰调制信号的输出;研究表明该系统方便控制,容易修改,并且能移植到其它目标模拟器,对干扰调制信号的设计有一定的借鉴意义。     

CSRe肖特基谐振腔数据获取远控系统

中国科学院兰州近代物理研究所实验冷却储存环CSRe上的肖特基谐振腔的数据获取远控系统已搭建完成。该系统为核素质量与寿命测量平台的重要组成部分。其主要包含了两个构建在图形化界面上的数据获取控制程序和数据监测程序。该系统提供了多种功能,以快捷地辅助调整实验设置。系统充分利用了频谱仪及数据记录仪的自身功能,并借助独立触发系统与远程电源开关,补足了成品数据记录仪的硬件缺失,得以成功实现自动获取大数据量数据文件的设计目标。除满足了核素质量与寿命的测量需求之外,该系统也可用于其他以CSRe上肖特基谐振腔为测量设备的实验。     

测量缪子寿命和衰变能谱的简单装置及其蒙特卡洛模拟

文章设计了一套简单的测量缪子平均寿命和衰变能谱的装置.用闪烁体探测器测量缪子衰变事件,探测器的输出信号用一个简单低成本的信号判选电路判选出缪子衰变事件,并触发数字示波器记录缪子衰变的信号.一个自行编写的可视化控制软件可以从这些记录的信号中分析出缪子的平均寿命和衰变能谱.本文还提出了一种用能量损失的朗道分布进行系统能量定标的方法.对探测系统进行了蒙特卡洛模拟,很好重现了实验结果.该套系统中所有的硬件和软件都是对学生完全开放的,非常适合用于教学实验.     

基于FPGA的FSO准同步数字复接器的实现

为了实现多路信号在同一大气信道中的传输,提出一种适用于自由空间光通信(FSO)系统的准同步数字复接方案.该方案利用数字复接扩大传输容量,通过加入滤波模块和采用择多判决的方法,提高系统的抗干扰能力.整个系统采用自顶向下模块化的方法进行设计,所有功能模块均用VHDL语言进行描述,并用现场可编程门阵列(FPGA)芯片EP1C3T100C6对整个系统进行硬件实现.以三路准同步数字信号的复接分接为例,给出了软件仿真和硬件实验结果.结果表明系统可以准确、可靠地实现三路准同步信号的复接分接.     

羊八井ARGO实验数据获取系统

羊八井ARGO实验采用全覆盖式RPC阵列探测小空气簇射事例,其数据获取系统基于多级高速缓存和高速事例驱动机制,硬件实现数据获取和事例组建,从而避免了软件对数据采集速度的影响和CPU的开销,满足了21.7kHz的触发率和6.4M字节/s的数据率的实验要求.     

基于FPGA的QPSK信号干扰源设计

针对QPSK调制方式特点,设计了基于FPGA的信号干扰源,分析了系统干扰原理;利用m序列生成均匀白噪声,采用地址法完成高斯白噪声转换;以Logistic混沌映射电路作为信源,采用直接数字频率合成技术产生正弦信号作为载波,用VHDL语言设计FPGA与单片机的接口电路;在单片机控制下,用于FPGA生成干扰信号经AD9760实现数模转换;仿真和实验表明,该系统精度高,干扰参数易于控制修改,满足实际要求,并且稍加改动可生成多路同步干扰信号。     

基于事件触发的独轮车移动机器人跟踪控制系统设计

针对传统的时间触发机器人控制系统中通信要求高的问题,提出了使用事件触发控制器的独轮移动机器人控制系统;首先,根据类仿真方法在忽略通信约束的条件下合成控制器;然后,将问题建模为混合系统并在网络上实现;最后,导出了合适的事件触发条件;实验结果显示,使用基于事件触发的控制算法后实现了系统的解耦和镇定,可调节系统在阶跃输入激励下的响应;相比传统的时间触发设置,在确保跟踪性能的前提下,提出的事件触发策略能显著减少通信需求,有望应用于真实系统。     

一种低成本线阵CCD驱动与数据采集处理系统的研究

探索了一种在低成本下实现线阵CCD输出信号快速采集以及与PC通信的方法。讨论了线阵CCD系统的整体结构及工作流程。采用VHDL语言编写了驱动程序,实现了CCD的正确工作。利用DSP实现了对下位CCD的控制,在控制程序中利用"乒乓原理"实现了线阵CCD的数据采集,并同时给PC快速上传数据。基于Visual C++6.0平台编写了PC机控制软件,实现了对硬件电路的控制和对CCD输出信号的分析处理。     

EAST装置电子回旋共振加热系统中央控制器设计

介绍了基于可编程逻辑门阵列(FPGA)芯片的电子回旋共振加热(ECRH)系统中央控制器的设计,阐 述了中央控制器对输入的总控触发信号、等离子体电流信号、ECRH 系统状态信号、高压输出状态信号、波输出 状态信号、各类停止信号以及各输出控制信号等的处理与控制逻辑。对 FPGA 程序做了时序仿真,仿真结果表明,该控制器能够实时响应总控触发信号、精确控制阴极与阳极高压电源的开关、处理各种异常情况,满足 ECRH 系统的控制需求,且具有极高的可靠性。     

HL-2M 装置时序控制与数据采集系统设计

基于 FPGA 和 IEEE1588PTPv2 协议设计了 HL-2M 装置时序控制系统,用于在精准时刻为测控系统 提供触发。数据采集系统采用客户端/服务端双模式管理。在 HL-2M 装置初始等离子体放电实验中测试结果表明, 时序控制和采集系统具有纳秒级精度触发,实时性强,数据传输速度快,稳定可靠,方便部署和管理的特点,满 足 HL-2M 等离子体放电实验的应用需求。     

基于DSP+FPGA的实时信号采集系统设计与实现

为了提高对实时信号采集的准确性和无偏性,提出一种基于DSP+FPGA的实时信号采集系统设计方案。系统采用4个换能器基阵并联组成信号采集阵列单元,对采集的原始信号通过模拟信号预处理机进行放大滤波处理,采用TMS32010DSP芯片作为信号处理器核心芯片实现实时信号采集和处理,包括信号频谱分析和目标信息模拟,由DSP控制D/A转换器进行数/模转换,通过FPGA实现数据存储,在PC机上实时显示采样数据和DSP处理结果。通过仿真实验进行性能测试,结果表明,该信号采集系统能有效实现实时信号采集和处理,抗干扰能力较强。     

基于FPGA的超高速线阵CCD信号采集系统的设计与实现

线阵CCD已广泛应用于在线检测、图像识别等系统,目前高帧率采集系统多在200~500Hz之间。高速线阵CCD采集系统,如1K甚至10KHz以上的采集要求,设计难度大,电路实现复杂,需要专用处理器,产品成本高,提出了一种采用并行高速FPGA驱动线阵CCD,通过常规分立元件完成模拟信号处理,实现数字信号实时传输的方案。该方案不仅简化了硬件设计上的难度,在同等性能情况下,可实现每秒万帧的高速采样,大幅度降低了成本。方案选用Altera FPGA作为控制核心,实现高速信号采集的同时,在片上实现一定的图像算法,不仅加速了图像处理速度,同时降低了计算机的处理压力。最后,本电路通过USB2.0接口,完成数据的实时传输。设计具有高帧率、高灵敏度、性能稳定,便携使用等特点,同时还有一定的通用性,已应用于一些光学系统中。     

ATM-PON系统中信元定界的并行处理

基于异步传输模式(ATM)的无源光网络(PON-Passive Optical Network)系统传输汇聚层(TC)层的实现是通过VHDL语言,采用现场可编程门阵列(FPGA)芯片来完成的根据国际电信联盟(ITUT)关于无源光接入网的G.983.1协议,ATMPON(APON)系统采用对称的155M速率传输数据,为避免高速率下进行校验定界对ATMPON提出苛刻的要求,以及系统可能产生的不稳定性,在设计中采用了并行循环冗余校验(CRC)算法,并且采用了并行的处理技术本文具体介绍了TC层芯片设计过程中采用的几种并行处理技术.     

基于FPGA的OV7620视频信息获取系统

为了满足实时、快速地获取并处理视频信息,提出以Altera公司Cyclone系列的EP1C12Q240C8为核心芯片构造硬件开发平台,使用Verilog HDL语言对CMOS图像传感器OV7620的驱动时序进行硬件描述。系统采用SCCB编程模式,建立FPGA芯片与CMOS图像传感器之间的通信,实现信号的控制与获取。为了实现在不同环境和需求下的操作要求,设定了CMOS图像传感器内部的相应寄存器和控制器。实验结果表明,该系统通过灵活控制CMOS图像传感器OV7620,为实现视频监控、工业现场监控等应用提供了稳定可靠的原始信息来源。     

基于嵌入式计算机的核测系统设计与应用

嵌入式系统以功能专一、集成度高、可靠性高、功耗低等优点,在核测量领域方面有着巨大的应用前景。设计基于嵌入式计算机PCM-3343核测量系统具有模拟信号采集、脉冲信号采集、开关量信号采集、模拟输出、开关量信号输出等功能,以触摸屏、液晶屏、键盘鼠标作为人机交互接口。根据功能要求,硬件上设计了基于PC104总线的具有相应功能电路模块,软件方面设计了基于FPGA的功能模块、基于Windows CE 6.0的嵌入式操作系统的应用程序和基于迪文触摸屏的软件界面。该系统在核电厂硼浓度计、反应堆集中数据采集系统、数字反应性仪等设备上均有良好应用。     

Beam transport experiment with a new kicker control system on the HIRFL

A kicker control system is used for beam extraction and injection between two cooling storage rings(CSRs) at the Heavy Ion Research Facility in Lanzhou(HIRFL). To meet the requirements of special physics experiments, the kicker controller has been upgraded, with a new controller designed based on ARM+DSP+FPGA technology and monolithic circuit architecture, which can achieve a precision time delay of 2.5 ns. In September2014, the new kicker control system was installed in the kicker field, and the test experiment using the system was completed. In addition, a pre-trigger signal was provided by the controller, which was designed to synchronize the beam diagnostic system and physics experiments. Experimental results indicate that the phenomena of "missed kick"and "inefficient kick" were not observed, and the multichannel trigger signal delay could be adjusted individually for kick power supplies in digitization; thus, the beam transport efficiency was improved compared with that of the original system. The fast extraction and injection experiment was successfully completed based on the new kicker control systems for HIRFL.     

A new FPGA-based trigger/DAQ system for the MTV experiment at TRIUMF

A new FPGA based data acquisition (DAQ) and trigger combined system is developed for the MTV experiment (Mott Polarimetry for T-Violation Experiment). The MTV experiment measures backward Mott scattering events by detecting the incident and scattered tracks using a drift chamber. For the backward scattering probability is as small as less than 0.1%, efficient triggering system is required to select the desired events. An intelligent Level-2 trigger system reading hitting pattern together with its digital readout system are built in a custom FPGA system. In this paper, design overview and results from performance tests are described.