用于BESⅢ主漂移室電子學的實時信號處理算法初步研究.pdf

1、北京譜儀Ⅲ(BESⅢ)通過測量各個探測器所俘獲的信息來探測正負電子對撞時產生的粒子,主漂移室(MDC)是北京譜儀中重要的子探測器之一,本論文針對主漂移室電子學的信號處理,進行一些方法性的前期研究。
　　 主漂移室內室信號絲的輸出數據中包含了很多噪聲信號,由于噪聲的關系,信號的基線容易漂移,怎樣解決信號基線的漂移問題,并且在穩(wěn)定基線的基礎上獲得真正的實時信號是本文所解決的問題。本文采用數字濾波器的方式濾除信號絲輸出數據中的噪聲數據

2、,并且選用了合適的算法對輸出后的數據進行了實時的波形擬合。
　　 本文首先詳細介紹了數字濾波器的類型、原理、實現(xiàn)方法和幾種常用的窗函數,并根據實際情況通過Matlab仿真選用了合適的濾波器類型。接著介紹了兩種實現(xiàn)主漂移室信號處理的方法,分別是基于MSP430單片機和基于FPGA的實現(xiàn)。
　　 對于基于MSP430單片機的方法,文中詳細介紹了單片機的特點、原理、功能和詳細的設計過程,在單片機系統(tǒng)上實現(xiàn)了一個64階的FIR數

3、字濾波器,并對濾波后的數字信號進行了實時的波形擬合,最后將數據存于EEPROM以便后續(xù)的數據讀取。對于基于FPGA的方法,方法中詳細介紹了FPGA的原理和數字濾波器在FPGA上的多種實現(xiàn)方法,在Xilinx Virtex4芯片上選用串并結合的分布式算法實現(xiàn)了該濾波器算法以及后續(xù)的實時波形擬合,通過了仿真驗證,最后使用Labview軟件讀取了輸出數據并進行最終的分析。
　　 最后對這兩種實現(xiàn)方式進行了比較,分析了它們的優(yōu)缺點及適用