用于BESⅢ主漂移室電子學(xué)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(chǎn)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(xué)的信號處理,進行一些方法性的前期研究。
　　 主漂移室內(nèi)室信號絲的輸出數(shù)據(jù)中包含了很多噪聲信號,由于噪聲的關(guān)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(chǔ)上獲得真正的實時信號是本文所解決的問題。本文采用數(shù)字濾波器的方式濾除信號絲輸出數(shù)據(jù)中的噪聲數(shù)據(jù)

2、,并且選用了合適的算法對輸出后的數(shù)據(jù)進行了實時的波形擬合。
　　 本文首先詳細介紹了數(shù)字濾波器的類型、原理、實現(xiàn)方法和幾種常用的窗函數(shù),并根據(jù)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(shè)計過程,在單片機系統(tǒng)上實現(xiàn)了一個64階的FIR數(shù)

3、字濾波器,并對濾波后的數(shù)字信號進行了實時的波形擬合,最后將數(shù)據(jù)存于EEPROM以便后續(xù)的數(shù)據(jù)讀取。對于基于FPGA的方法,方法中詳細介紹了FPGA的原理和數(shù)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(jié)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(shù)據(jù)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