[发明专利]一种基于FPGA的多道脉冲幅度分析器

权利要求书

1.一种基于FPGA的多道脉冲幅度分析器，其特征在于：

包括信号调理电路、AD转换电路、FPGA和通讯电路，所述信号调理电路、AD转换电路、FPGA和通讯电路依次连接；

所述FPGA内部设有AD控制模块、主控制模块、通讯模块、RAM模块、滤波模块，所述主控制模块分别与AD控制模块、通讯模块、RAM模块和滤波模块连接，所述RAM模块还与通讯模块连接；所述AD控制模块与AD转换电路连接，所述通讯模块与通讯电路连接；

所述信号调理电路接收能量色散型X射线荧光光谱仪的探测器输出的光谱信号，并对光谱信号进行放大、模拟滤波、整形、基线恢复处理，得到可供AD转换电路处理的脉冲信号；

所述AD转换电路接收信号调理电路输出的脉冲信号，并对其进行AD转换，得到数字信号；

所述AD控制模块控制AD转换电路，并将AD转换后的数字信号存进FIFO缓冲区中，供主控制模块读取；

所述通讯模块用于控制通讯电路和上位机通讯，接收上位机发送的控制命令，并从RAM模块读取能谱数据发送到上位机，供上位机软件进行进一步的分析和处理；

所述RAM模块采用双RAM结构存储能谱数据；

所述主控制模块用于从AD控制模块的FIFO缓冲区读取数字信号，将其发送到滤波模块进行光滑滤波处理，识别峰值，滤波模块将峰值对应的原始数据发送到主控制模块中，主控制模块根据滤波模块处理后的数字信号形成能谱数据。

2.如权利要求1所述的一种基于FPGA的多道脉冲幅度分析器，其特征在于：所述滤波模块从接收到的数字信号中获得连续n点原始数据，进行m点光滑滤波处理，对得到的n-m+1个滤波数据进行峰值识别。

3.如权利要求1所述的一种基于FPGA的多道脉冲幅度分析器，其特征在于：所述通讯电路包括RS232通讯电路、USB通讯电路。

4.如权利要求1或2所述的一种基于FPGA的多道脉冲幅度分析器，其特征在于：所述滤波模块从接收到的数字信号中获得连续9点原始数据，进行5点光滑滤波处理，对得到的5个滤波数据进行峰值识别。

5.如权利要求1所述的一种基于FPGA的多道脉冲幅度分析器，其特征在于：所述FPGA的芯片型号为EP4CE10。

6.如权利要求1所述的一种基于FPGA的多道脉冲幅度分析器，其特征在于：还包括电源模块，所述电源模块采用开关电源供电，并经过稳压电路转换成多道脉冲幅度分析器所需要的多种电压值。

7.如权利要求1所述的一种基于FPGA的多道脉冲幅度分析器，其特征在于：所述AD转换电路中使用的AD器件，其自带采样保持器，转换精度为12到16位，采样频率至少为100kHZ。

8.如权利要求1所述的一种基于FPGA的多道脉冲幅度分析器，其特征在于：所述RAM模块以RAM的操作地址作为道址，在RAM中存储每个道址的计数值，形成能谱数据。

9.如权利要求1或8所述的一种基于FPGA的多道脉冲幅度分析器，其特征在于：所述RAM模块中的两个RAM存储相同的能谱数据，当系统接收到采集数据命令时，从AD控制模块的FIFO缓冲区读取数字信号，再送入滤波模块处理，然后将处理后的数字信号作为操作地址从其中一个RAM读取操作地址的计数值，加1后同时向两个RAM的操作地址存入数据；当系统接收到发送能谱数据命令时，通讯模块从另一个RAM依次读取数据，并按照指定协议发送到上位机中。