基于FPGA用于X射线低能探测器的数据信号发生器的研制

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1、扉页：独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人或集体已经发表或撰写过的研究成果，对本文的研究做出贡献的集体和个人均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：旦盔日期：丝!垒：邑：互论文使用和授权说明本人完全了解云南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文和论文电子版；允许论文被查阅或借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的论文在解密后应遵循此规定)研究生签名：本人及导师同

2、意将学位论文提交至清华大学“中国学术期刊(光盘版)电子杂志社”进行电子和网络出版，并编入CNKI系列数据库，传播本学位论文的全部或部分内容，同意按《中国优秀博硕士学位论文全文数据库出版章程》规定享受相关权益。研究生签名：导师签名：——日期：摘要数据信号发生器是数字信号处理中不可缺少的检测设备。在硬x射线调制望远镜(HXMT)研制项目中，为了对低能X射线读出系统性能进行测试，需要产生专用的能量事例数据。本文研制的数据信号发生器仿真实现了硬x射线调制望远镜中低能探测器(LE)的性能参数测试表征。研制工作主要包括下述内容：1、设计制作了数据信号发生器的硬件电路。电路主要特

3、点是：(1)采用FPGA作为主控芯片，可以实现并行处理。(2)使用LVDS的高噪声抑制能力输入／输出端口技术，为信号的高可靠性传输提供了保障。2、设计编写了数据信号发生器的软件程序。程序采用VHDL硬件描述语言编写，实现了事例数据和工程数据的生成、打包和发送，接收指令并给出反馈，输出数据率可调等功能。3、对数据信号发生器参数及低能探测器的性能进行了测试表征。(1)数据信号发生器通电后，电压模块供电稳定，FPGA和LVDS工作正常，功耗符合设计要求。(2)数据信号发生器可实时模拟低能探测器的数据输出，根据指令完成三种模式(正常模式、长曝光模式、异常区模式)和三种采样频

4、率(100kHz、50kHz、25kHz)的切换。输出数据准确，传输可靠，可以满足低能探测器性能的仿真要求。关键词：FPGA；数据信号发生器；HXMT-LE；Abstr8etAbs仃actTheDevelopmentoftheDataSignalGeneratorfortheLowEnergyX-raydetectorbasedonFPGATheDataSignalGeneratorisindispensableindigitalsignalprocessing．Itisvitallyneededtoproducespecialeventdataforthetest

5、ofthelowenergyx。rayreadoutsystemintheprojectofHXMT．BytheDataSignalGeneratorintroducedinthispaper,werealizedthecharacterizationofthelowenergyx-raytelescopeinHXMT．Ourresearchcontainsthefollowingworks：1．Thedesignandmanufactureofthecircuitofthehardware．ThecircuitwhichcontainsFPGAasthemainc

6、ontrolchipcanrealizeparallelprocessing．Besides，theusageofLVDSwhichCansuppressthehighnoisethroughthetechniqueofinputoroutputportcanmakesurethereliabilityofthesignaltransmission．2．Thedesignandwritingofthedatasignalgeneratorsoftware．TheprogramwhichiswrittenbyVI-IDLhardwaredescriptionlangu

7、age，Canrealizethefeaturesofdatageneration，packageandsending．Theotherfunctionslikereceivinginstructions，givingfeedbackandreportingtheadjustableoutputdataratecanalsobeachieved．3．ThecharacterizationoftheparametersoftheDataSignalGeneratorandtheperformanceofthelowenergydetector．Firstly,th