基于雙口RAM核監測數字示波器設計研究

摘 要： 在核監測中，常將各種傳感器輸出的信號通過A/D轉換器轉換為數字信號，然后利用數字信號處理技術對各種核信號進行數字處理。為了準確測量核信號數字波形的各種參數，對基于FPGA雙口RAM的數字示波器進行了設計和測試分析。實驗表明，該數字示波器能準確獲取核信號的數字波形及各種參數的值，可對核信號的波形進行錄制、回放和精確分析，為核監測及其儀器準確設計提供有力的保證。

關鍵詞： 核脈沖； 數字示波器； 數字波形； FPGA； 雙口RAM

中圖分類號： TN710?34 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2013）24?0122?03

Design of digital oscilloscope for nuclear detection based on dual RAM

ZHOU Huan?yin， FANG Zong?liang， CAO Jian?feng， WEN Qi?lin

（College of Chemical Defence， Beijing 102205， China）

Abstract： The signals output from various sensors are transformed to digital signals by ADC in nuclear radiation detection system. Then these digital signals are processed by DSP technology. To measure the digital waveform parameters of the nuclear signals more accurately， the digital oscilloscope based on FPGA dual?port RAM was designed and tested. The experiment results show the digital oscilloscope can capture the digital waveform and various parameters of the nuclear signals precisely， and record， playback and analyze the nuclear signals’ waveforms. This design provided a strong guarantee for nuclear burst detection and detection instrument’s design.

Keywords： nuclear pulse； digital oscilloscope； digital waveform； FPGA； dual RAM

福島核事故促進了核監測儀器的飛速發展。在核爆監測中，需對核輻射的各種信號如光輻射、放射線沾染、沖擊波、電磁輻射等進行測量，通過測量這些信號的時間、幅度和信號波形信息，判斷核爆炸的時間、位置、方式和當量等。為了將信號存儲、分析及各種數學處理，需要將核信號轉換為數字信號?；贔PGA的數字存儲示波器可以實現核信號的采集、存儲及各種處理，獲取核信號的各種參數，輸出報警信息，再將獲取的信號通過GPRS、北斗1和數傳電臺等多種方式傳送至指揮中心，為核監測決策提供數據支持。下面就基于FPGA雙口RAM的數字存儲示波器進行設計研究。

1 FPGA簡介

現場可編程門陣列（FPGA）是在專用集成電路（ASIC）的基礎上發展起來的一種新型邏輯器件，是當今數字系統設計的主要硬件平臺。其主要特點就是完全由用戶通過軟件進行配置和編程，從而完成某種特定的功能，且可以反復擦寫?！?br>