核电子学在空间科学探测领域的应用 被引量：1

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作者 刘树彬 胡雪野 封常青 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期475-491,共17页

21世纪以来,随着科学技术的进步和对宇宙探索的不懈追求,我国成功发射了多颗空间科学卫星和深空探测载荷。在这些空间科学卫星或搭载的科学仪器中,核与粒子探测器发挥着至关重要的作用。核电子学作为探测器的重要组成部分,其功能涵盖前... 21世纪以来,随着科学技术的进步和对宇宙探索的不懈追求,我国成功发射了多颗空间科学卫星和深空探测载荷。在这些空间科学卫星或搭载的科学仪器中,核与粒子探测器发挥着至关重要的作用。核电子学作为探测器的重要组成部分,其功能涵盖前端信号放大读出、数字化、触发判选与处理等多个环节。空间科学探测中的核电子学除满足探测器在高分辨率、大动态范围、精确粒子鉴别和数据压缩等方面的需求,同时还须符合空间环境下的抗辐照、高可靠性和长寿命等工程要求。本文通过回顾核电子学在我国空间探测领域的应用,希望为核电子学技术在空间科学领域的进一步发展提供参考和见解。论文分析了几个空间科学任务中的核电子学设计方案,包括暗物质粒子探测卫星(Dark Matter Particle Explorer,DAMPE)、硬X射线调制望远镜(Hard X-ray Modulation Telescope,HXMT)、引力波暴高能电磁对应体全天监测器卫星(Gravitational Wave High-energy Electromagnetic Counterpart All-sky Monitor, GECAM)、天问一号(Tianwen-1)、先进天基太阳天文台(Advanced Space-based Solar Observatory, ASO-S)和爱因斯坦探针卫星(Einstein Probe,EP)等。在此基础上,本文进一步探讨了核电子学技术对于实现空间探测科学目标的重要性及其面临的挑战,包括创新性、空间环境适应能力等方面,并对未来的发展方向进行了展望。核电子学是核与粒子探测的核心技术,在空间科学任务中,核电子学系统除必须满足对探测器信号进行精密读出等所需要达到的电性能参数方面的要求,还要确保在太空特殊环境中的长期可靠性。此外,随着科学目标的拓展和提升,空间探测任务对核电子学的数据处理和传输能力也提出了更高的要求。同时,受益于新材料、先进工艺和人工智能等技术的发展,未来的核电子学系统有望更紧凑、可靠和智能化。核电子学的持续发展有望为实现更高水平的空间科学探测提供强有力的支持,推动对宇宙空间的更深度探索。 展开更多

关键词 空间科学卫星 探测器 核电子学 前端读出 触发判选 可靠性设计

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基于APV25芯片的GEM探测器读出电子学系统的测试与改进 被引量：6

2

作者 胡守扬 蹇司玉 +5 位作者 周静 单超 李兴隆 李霞 周意 李笑梅 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1143-1146,共4页

气体电子倍增器(GEM)是目前最具发展前景的位置灵敏气体探测器。其新一代读出电子学系统包括APV25前端卡、多用途数字转换器(MPD)、VME控制器及基于Linux的采集软件DAQ。本工作完成了读出系统的调试,获得了系统在40MHz和20MHz工作频率... 气体电子倍增器(GEM)是目前最具发展前景的位置灵敏气体探测器。其新一代读出电子学系统包括APV25前端卡、多用途数字转换器(MPD)、VME控制器及基于Linux的采集软件DAQ。本工作完成了读出系统的调试,获得了系统在40MHz和20MHz工作频率下的理想数据。在长时间测试中,系统运行稳定。通过对软件配置的优化和对硬件的改进,降低了噪声水平,提高了信噪比。 展开更多

关键词 GEM 探测器 APV25前端卡 多用途数字转换器 工作频率

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HIRFL-CSR外靶实验读出电子学预研系统 被引量：2

3

作者 康龙飞 赵雷 +3 位作者 李敏 周家稳 刘树彬 安琪 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期154-161,共8页

本文介绍了兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)外靶实验读出电子学预研系统的设计。该系统可实现TOF墙探测器、中子墙探测器、多丝漂移室(MWDC)等的读出。基于前沿定时及使用TOT技术分别进行时间和电荷测量,从而对前沿定时带来的时... 本文介绍了兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)外靶实验读出电子学预研系统的设计。该系统可实现TOF墙探测器、中子墙探测器、多丝漂移室(MWDC)等的读出。基于前沿定时及使用TOT技术分别进行时间和电荷测量,从而对前沿定时带来的时间-幅度游走效应进行修正。该系统基于工业智能仪器总线PXI进行设计,提高了数据传输带宽,并保证了系统的可扩展性。目前已完成基本单元模块的实验室电子学测试,以及与探测器的初步联合测试,验证了各项功能指标。 展开更多

关键词 兰州重离子加速器 外靶实验 时间测量 电荷测量 TOT PXI

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基于APV25读出电子学系统的GEM探测器的位置分辨与X射线成像研究 被引量：2

4

作者 蹇司玉 胡守扬 +5 位作者 周静 李兴隆 梁浩 周意 祁辉荣 李笑梅 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1132-1136,共5页

采用3层GEM膜制作了有效面积为10cm×10cm的GEM探测器,该探测器采用二维条读出方式,条间距为400μm,每个维度有256个读出通道。探测器的读出采用APV25读出电子学系统,根据GEM探测器的需要,设计并改进了电子学系统使用的背板连接器... 采用3层GEM膜制作了有效面积为10cm×10cm的GEM探测器,该探测器采用二维条读出方式,条间距为400μm,每个维度有256个读出通道。探测器的读出采用APV25读出电子学系统,根据GEM探测器的需要,设计并改进了电子学系统使用的背板连接器。实验测得GEM探测器空间分辨为76μm。进行了X射线二维成像研究,获得了清晰的二维图像,探测器与电子学运行稳定可靠。 展开更多

关键词 GEM探测器 APV25 位置分辨 X射线成像

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一种新的宇宙线μ子寿命测量实验电子学系统设计 被引量：3

5

作者 霍文驹 梁昊 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2016年第5期461-465,共5页

介绍了一种新的宇宙线μ子寿命测量电子学系统设计。专门设计了一种新型级联式直接计数型TDC,利用LVPECL计数器"细计数"和单片机内部计数器"粗计数"级联的方法使得TDC时间分辨达到1 ns,最大量程16.7 ms。该系统主要... 介绍了一种新的宇宙线μ子寿命测量电子学系统设计。专门设计了一种新型级联式直接计数型TDC,利用LVPECL计数器"细计数"和单片机内部计数器"粗计数"级联的方法使得TDC时间分辨达到1 ns,最大量程16.7 ms。该系统主要由LVPECL电路、DAC和具有通用可编程接口(GPIF)的单片机CY7C68013组成。系统成本低且能够满足实验要求,也可用于其他时间测量的实验中。 展开更多

关键词 宇宙线μ子寿命 计数型TDC 时间测量 LVPECL电路

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一种用于核与粒子物理实验数字化的多重数触发判选电路设计

6

作者 刘尚铭 曹平 +1 位作者 李超 汪晓虎 《电子技术应用》 2023年第1期124-129,共6页

核与粒子物理实验中,因实验本底与探测器噪声影响,实验需要通过触发判选机制筛选出有效物理事例,剔除掉本底噪声。针对物理实验高事例率情况下基于击中多重数(Hit multiplicity,NHit)的触发判选需求,设计了一种高性能数字触发判选电路... 核与粒子物理实验中,因实验本底与探测器噪声影响,实验需要通过触发判选机制筛选出有效物理事例,剔除掉本底噪声。针对物理实验高事例率情况下基于击中多重数(Hit multiplicity,NHit)的触发判选需求,设计了一种高性能数字触发判选电路。该电路具有13路高速串行通信接口,支持光纤数据传输与千兆网络通信;板载32 Gb DDR4缓存与高性能FPGA,以支持大容量高速存储与实时数据处理。基于该电路可运行实时的硬件NHit触发算法,从而实现对前端数据的快速触发判选与数据读出,同时该电路便于扩展,可灵活地用在不同的物理实验上。经过测试验证,数字触发判选电路单路光纤接口传输速率可达8.125 Gb/s,上行网络传输速率达949.3 Gb/s,DDR4缓存实际读写速率可达102.6 Gb/s,满足数字触发判选电路设计的数据传输与缓存需求。 展开更多

关键词 触发判选 数据读出 光纤 SiTCP DDR

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复合式深海原位伽马探测谱仪研究

7

作者 杨庆宇 曹平 +1 位作者 姜智杰 汪晓虎 《核电子学与探测技术》 北大核心 2025年第1期8-15,共8页

本文综合深海原位探测的需求,提出基于新型闪烁晶体碘化锶(SrI_(2)(Eu))及新型半导体探测器碲锌镉(CZT)作为探测单元的复合式谱仪总体设计方案,采用模块化设计方法,对两种不同的探测单元设计了不同的信号放大与处理方式并对其进行电子... 本文综合深海原位探测的需求,提出基于新型闪烁晶体碘化锶(SrI_(2)(Eu))及新型半导体探测器碲锌镉(CZT)作为探测单元的复合式谱仪总体设计方案,采用模块化设计方法,对两种不同的探测单元设计了不同的信号放大与处理方式并对其进行电子学实现,同时针对谱仪由于温度改变引起的能谱峰位漂移进行了温度补偿。并对谱仪进行了实验,结果表明探测谱仪可以同时满足深海原位伽马探测高效率与高分辨率的需求,SrI_(2)(Eu)闪烁晶体探头探测效率可达32%@662 keV,同时能量分辨可达4.3%@662 keV。CZT探测单元能量分辨率1.7%@662 keV。温度修正的引入可有效抑制温度变化引起的能谱峰位漂移。 展开更多

关键词 读出电子学 核辐射探测 碘化锶探测器 碲锌镉探测器 温度补偿

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基于高精度采样和控制系统的扫描电子显微镜高压高稳定电源

8

作者 顾立波 梁昊 《电子技术应用》 2024年第4期102-108,共7页

针对扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscopy,SEM)高分辨率和全天候工作的严格要求,提出并研制了具备高稳定度以及绝缘性能优良的200 kV高稳定性高压直流电源。实验表明该系统能达到3.42‰的开关纹波和2.45‰的工频纹波,每小时的... 针对扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscopy,SEM)高分辨率和全天候工作的严格要求,提出并研制了具备高稳定度以及绝缘性能优良的200 kV高稳定性高压直流电源。实验表明该系统能达到3.42‰的开关纹波和2.45‰的工频纹波,每小时的长期稳定性达到0.093‰~0.158‰,能够满足SEM对纹波和稳定性的要求。 展开更多

关键词 高压直流电源 Sigma-Delta ADC 高精度分压器

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微结构气体探测器多通道高速读出系统研制 被引量：4

9

作者 李兴隆 胡守扬 +6 位作者 周静 智宇 陈雷 刘雯迪 赵明锐 李沛玉 李笑梅 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期1867-1873,共7页

本文设计并实测了用于多通道微结构气体探测器信号读出的512通道电子学系统。该系统以Spartan-6FPGA作为控制和数据处理核心,使用4通道ADC芯片对4片APV25芯片的输出信号进行同步模数转换,经千兆以太网发送命令和传输数据,计算机端则以... 本文设计并实测了用于多通道微结构气体探测器信号读出的512通道电子学系统。该系统以Spartan-6FPGA作为控制和数据处理核心,使用4通道ADC芯片对4片APV25芯片的输出信号进行同步模数转换,经千兆以太网发送命令和传输数据,计算机端则以双线程分别接收和发送数据。实测输入电容低于200pF时,系统噪声低于2 000e,有效电荷输入范围为±20fC,12fC以下时线性良好。经长时间测试,系统稳定可靠,千兆网数据传输速率可达940 Mb/s。单片APV25工作时,连续触发率可达APV25上限285kHz,4片时则为134kHz。在实际应用于GEM探测器α射线成像实验中取得了较好的成像结果。 展开更多

关键词 微结构气体探测器 多通道 APV25 读出系统

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基于Spartan-6的微结构探测器APV25数字化系统设计

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作者 李兴隆 胡守扬 +6 位作者 周静 智宇 陈雷 刘雯迪 赵明锐 李沛玉 李笑梅 《航天器环境工程》 2018年第2期200-204,共5页

为满足微结构气体探测器多通道信号高速读出的需求,文章基于现场可编程门阵列(FPGA)Spartan-6设计了128通道前置放大芯片APV25的数字化系统。该系统中,APV25输出的串行模拟信号经模/数转换芯片ADS5242进行模/数转换,由Spartan-6接收、... 为满足微结构气体探测器多通道信号高速读出的需求,文章基于现场可编程门阵列(FPGA)Spartan-6设计了128通道前置放大芯片APV25的数字化系统。该系统中,APV25输出的串行模拟信号经模/数转换芯片ADS5242进行模/数转换,由Spartan-6接收、解串、缓冲和打包后,经千兆以太网传送至计算机进行存储和分析。经测试,该系统可实现APV25的最大采样速率280 k Hz,基线噪声低至716 e-。输入电荷量低于75 000 e-时,电荷响应线性良好。由于APV25的抗辐射特性,该系统有望用于空间多通道辐射探测系统。 展开更多

关键词 APV25芯片 Spartan-6 数字化系统 千兆以太网 硬件设计

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无场笼电离室电子漂移时间研究

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作者 吴梦之 刘倩 +3 位作者 李平 侯宝临 汪安琪 齐叶群 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2022年第1期131-136,共6页

使用无场笼电离室是低本底实验中氡含量在线监测的一种实验方案.利用北京正负电子对撞机(BEPC)上E3束流线的强子p/π束流,对无场笼电离室样机进行了测试.实验结果表明,样机边缘处电场是中心区域的三倍以上,此时测量得到原初电离电子漂移... 使用无场笼电离室是低本底实验中氡含量在线监测的一种实验方案.利用北京正负电子对撞机(BEPC)上E3束流线的强子p/π束流,对无场笼电离室样机进行了测试.实验结果表明,样机边缘处电场是中心区域的三倍以上,此时测量得到原初电离电子漂移8 cm所需时间在电场均匀性较好的区域内为(1.13±0.44)μs,在电离室全部区域内是(1.99±1.13)μs.因此,当采用无场笼电离室方案时,需充分考虑信号上升时间,以提高信号探测效率. 展开更多

关键词 氡含量测量 电离室 场笼 电子漂移时间

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面向行星表面元素测量的小型化伽马谱仪原理样机设计

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作者 黄磊 王轶超 +3 位作者 封常青 王宇 王婷 刘树彬 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2024年第1期6-17,共12页

对行星表面物质受宇宙射线激发或天然衰变而产生的伽马射线进行探测,是一种测量行星表面主要元素成分及其空间分布的可靠技术手段,已被多个行星探测任务采用。提出了将CZT探测器与SiPM读出闪烁晶体相结合的行星元素伽马谱仪方案,该方案... 对行星表面物质受宇宙射线激发或天然衰变而产生的伽马射线进行探测,是一种测量行星表面主要元素成分及其空间分布的可靠技术手段,已被多个行星探测任务采用。提出了将CZT探测器与SiPM读出闪烁晶体相结合的行星元素伽马谱仪方案,该方案兼具低能段的高能量分辨率和高能段的高探测效率,同时可以减小来自非探测方向伽马背景的影响,且具有较小的体积、重量和功耗。为进行初步的技术路线验证,设计了一个将CZT阵列(单个灵敏尺寸1 cm×1 cm×0.5 cm)与BGO探测器(晶体的主体尺寸8.4 cm×8.4 cm×4 cm)相结合的小型化伽马谱仪原理样机,并开展了物理模拟。完成了前端探测器模块、数据处理模块和FPGA控制逻辑的设计实现,以及原理样机的组装。使用放射源、上海光源激光伽马光束线和中子激发伽马对谱仪进行了测试,CZT探测器对^(137)Cs@662 keV伽马射线的能量分辨率(FWHM)为2.1%,可以较好地分辨低能伽马射线,BGO晶体能够较好地探测和分辨高能伽马射线。该方案为未来小型化行星伽马谱仪的工程设计提供了参考。 展开更多

关键词 伽马谱仪 行星元素测量 CZT探测器 读出电子学

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多基色显示系统基色亮度求解及讨论

13

作者 姚昞晖 邓林宵 许立新 《激光技术》 CSCD 北大核心 2024年第1期20-26,共7页

为了进一步提升显示系统的颜色显示能力,并解决三基色显示系统理论对多基色显示系统不兼容的问题,采用参数不等式的方法进行了理论分析,基于多基色显示系统和三基色显示系统的差异,求解出多基色显示系统的峰值亮度所对应的解空间,从理... 为了进一步提升显示系统的颜色显示能力,并解决三基色显示系统理论对多基色显示系统不兼容的问题,采用参数不等式的方法进行了理论分析,基于多基色显示系统和三基色显示系统的差异,求解出多基色显示系统的峰值亮度所对应的解空间,从理论上推导了多基色显示系统中基色峰值亮度的设置,并对解空间的等价性和完备性进行了模拟实验验证。结果表明,四基色、五基色和六基色激光显示系统对应的理论最大色域体积分别是2185100,2258400和2395800。该方案对多基色显示系统的理论模拟具有重要的指导意义。 展开更多

关键词 激光光学 三刺激值 多基色显示 白平衡点 激光显示

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基于保偏光纤结构的直腔耗散孤子锁模激光器

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作者 马雪骁 张一民 +3 位作者 林加强 戴川生 许立新 姚培军 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期153-158,共6页

为了获得稳定的超短脉冲序列,采用分步傅里叶算法数值分析了滤波器带宽、可饱和吸收体调制深度和可保和吸收体恢复时间对锁模的影响,并搭建了一个利用半导体可饱和吸收镜作为可饱和吸收体的全保偏结构的掺镱锁模光纤激光器。结果表明,... 为了获得稳定的超短脉冲序列,采用分步傅里叶算法数值分析了滤波器带宽、可饱和吸收体调制深度和可保和吸收体恢复时间对锁模的影响,并搭建了一个利用半导体可饱和吸收镜作为可饱和吸收体的全保偏结构的掺镱锁模光纤激光器。结果表明,该腔体可以自启动产生光谱带宽为0.104 nm、重复频率为102.32 MHz的耗散孤子脉冲序列;且出射的脉冲在放大过程中表现出缓慢的展宽速率,激光腔搭建成功。该激光器在光纤探针、频率梳和参量光学等领域具有良好的应用前景。 展开更多

关键词 光纤光学 超快光学 可饱和吸收体 光纤放大器

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一种用于DOA估计的高精度同步多天线系统设计

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作者 戚胜宇 武杰 马钰博 《电子技术应用》 2024年第9期106-111,共6页

信号波达方向估计(DOA)是确定信源或目标的关键技术之一,广泛应用于雷达、通信和导航等领域。设计并实现了一个基于FPGA和多片AD9361的用于DOA估计的高精度同步多天线系统。该系统采用校准源反馈到各接收通道的硬件设计,结合FFT精确估... 信号波达方向估计(DOA)是确定信源或目标的关键技术之一,广泛应用于雷达、通信和导航等领域。设计并实现了一个基于FPGA和多片AD9361的用于DOA估计的高精度同步多天线系统。该系统采用校准源反馈到各接收通道的硬件设计,结合FFT精确估计相位差,并利用迭代优化校准方式进行补偿,从而实现高精度同步。该系统具有高精度、高稳定、小型轻便的优势。经测试,该系统在100 MHz至1.25 GHz频带内能够快速收敛到±0.2°多通道相位误差,并能够在99.74%时间内保持稳定在该区间。相比于共用外部本振的同步方式,该设计简化本振系统设计,相位误差从±5°减小到±0.2°,且具有易实现、易拓展、实时性的优势。 展开更多

关键词 DOA估计 相位误差 高精度同步 天线阵元

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海上分布式多通道地震勘探仪器实时控制系统设计及测试 被引量：3

16

作者 朱耀强 阮福明 +3 位作者 曾翔 曹平 杨俊峰 宋克柱 《中国海上油气》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期42-48,共7页

设计了一种适用于海上分布式多通道地震勘探仪器的实时控制系统。为了既保证系统控制的实时响应和执行能力,又保证其具备较强的灵活性,该实时系统被设计成一种分布式、层次化、异构的树状结构,控制命令的具体执行全部由硬件逻辑完成,通... 设计了一种适用于海上分布式多通道地震勘探仪器的实时控制系统。为了既保证系统控制的实时响应和执行能力,又保证其具备较强的灵活性,该实时系统被设计成一种分布式、层次化、异构的树状结构,控制命令的具体执行全部由硬件逻辑完成,通过优化设计的硬件逻辑状态机保证了系统响应的强实时性;设计了一种同步控制方法和严格的时序关系,保证了各分布式执行器命令执行的一致性;控制命令的分发和协议控制由软件系统完成,提高了控制响应的灵活性。室内和海上二维和三维地震采集试验证明了本文设计思路的正确性和设计方法的可行性,对其他相关控制系统设计具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 分布式 多通道 海上地震勘探仪器 实时控制系统 同步控制

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数字化多通道宽量程ITER中子通量密度测量系统研制 被引量：1

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作者 吴军 袁晨 阴泽杰 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1071-1076,共6页

针对国际热核聚变实验堆(ITER)对中子通量密度测量宽量程、高集成度、实时性的要求,设计了一套基于PXI架构的多通道中子通量密度测量系统。该系统包括新研制的电流灵敏前置放大器及基于高速模数转换器(ADC)和可编程逻辑器件(FPGA)的主... 针对国际热核聚变实验堆(ITER)对中子通量密度测量宽量程、高集成度、实时性的要求,设计了一套基于PXI架构的多通道中子通量密度测量系统。该系统包括新研制的电流灵敏前置放大器及基于高速模数转换器(ADC)和可编程逻辑器件(FPGA)的主电子学插件。通过全数字化信号处理技术衔接脉冲计数和坎贝尔两种测量模式,大幅拓展了测量量程和提高了系统集成度。该系统通过使用脉冲堆积率估算算法,实现了测量模式的精确自动切换。实验结果表明,该系统具备单一裂变室大于1.7×10^(10)cm^(-2)·s^(-1)中子通量密度实时测量能力,全量程相对误差低于7.1%。 展开更多

关键词 ITER 反应堆监测 中子通量密度测量 信号采集与处理

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基于嵌入式系统的LHAASO WCDA中TCP/IP数据传输接口设计 被引量：5

18

作者 吴旭 赵雷 +4 位作者 褚少平 项天 杨云帆 刘树彬 安琪 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期684-688,共5页

针对大型高海拔空气簇射观测站水切伦科夫探测器阵列,开展了前端电子学数据传输接口设计。基于实验数据率大、数据可靠性要求高的特点,进行了千兆以太网下的TCP/IP数据传输模块的设计。本文主要介绍了基于FPGA嵌入式系统的TCP/IP数据传... 针对大型高海拔空气簇射观测站水切伦科夫探测器阵列,开展了前端电子学数据传输接口设计。基于实验数据率大、数据可靠性要求高的特点,进行了千兆以太网下的TCP/IP数据传输模块的设计。本文主要介绍了基于FPGA嵌入式系统的TCP/IP数据传输技术在LHAASO WCDA中的应用研究。实验结果表明:此数据传输模块数据率可达237 Mbps,满足应用要求。同时,还对此模块进行了24小时的传输测试,数据传输率保持稳定。 展开更多

关键词 大型高海拔空气簇射观测站 水切伦科夫探测器阵列 现场可编程门阵列 嵌入式系统 TCP/IP 以太网

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弱湍流条件下大气光通信的阈值优化方法 被引量：4

19

作者 李菲 路后兵 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第12期183-188,共6页

大气湍流引起的闪烁效应会严重影响大气光通信系统的性能。自适应判决阈值技术虽然可以有效改善大气光通信系统的误码率(BER),但是难以进行实时应用。提出了一种根据各种参数统计值,将阈值设置为常量的阈值优化方法。主要考虑乘性高斯... 大气湍流引起的闪烁效应会严重影响大气光通信系统的性能。自适应判决阈值技术虽然可以有效改善大气光通信系统的误码率(BER),但是难以进行实时应用。提出了一种根据各种参数统计值,将阈值设置为常量的阈值优化方法。主要考虑乘性高斯噪声并假设闪烁满足对数正态分布,分析了湍流信道中大气光通信系统的最优常量阈值,并将数值分析结果与弱湍流条件下的实验数据进行对比。对比的结果显示,最优常量阈值方法是有效可行的,相对于自适应阈值的性能降低也是可以接受的。分析还显示,在忽略孔径平均效应条件下,最优常量阈值主要取决于对数光强起伏方差和平均接收光功率,而其他参数的影响基本可以忽略。基于分析结果,提出了可以在实际应用中估计最优常量阈值的非线性模型。 展开更多

关键词 光通信 大气湍流 探测阈值 误码率

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卫星移动通信系统低信噪比抗干扰数字接收机设计 被引量：4

20

作者 刘汉超 梁昊 《电讯技术》 北大核心 2014年第10期1418-1423,共6页

针对阵列天线卫星移动通信抗干扰能力差、传播损耗大等特性,设计了一种数字波束形成技术(DBF)和扩频技术相结合的数字接收机。其中,DBF算法采用基于递归最小均方算法(RLS)的解扩重扩盲自适应波束形成算法,使用VxWorks实现权值计算,FPGA... 针对阵列天线卫星移动通信抗干扰能力差、传播损耗大等特性,设计了一种数字波束形成技术(DBF)和扩频技术相结合的数字接收机。其中,DBF算法采用基于递归最小均方算法(RLS)的解扩重扩盲自适应波束形成算法,使用VxWorks实现权值计算,FPGA实现波束形成;扩频方式采用直接序列扩频,在FPGA中实现。仿真分析与样机测试显示,通过两项技术联合使用,在信噪比低至-45 dB条件下仍可以实现可靠通信,同时有效加强了系统抗干扰能力。 展开更多

关键词 卫星移动通信 阵列天线 数字接收机 盲自适应波束形成 直接序列扩频

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