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基于双口RAM核监测数字示波器设计研究 　　摘 要： 在核监测中，常将各种传感器输出的信号通过A/D转换器转换为数字信号，然后利用数字信号处理技术对各种核信号进行数字处理。为了准确测量核信号数字波形的各种参数，对基于FPGA双口RAM的数字示波器进行了设计和测试分析。实验表明，该数字示波器能准确获取核信号的数字波形及各种参数的值，可对核信号的波形进行录制、回放和精确分析，为核监测及其仪器准确设计提供有力的保证。 　　关键词： 核脉冲； 数字示波器； 数字波形； FPGA； 双口RAM 　　中图分类号： TN710?34 文献标识码： A 文章编号： 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 　　福岛核事故促进了核监测仪器的飞速发展。在核爆监测中，需对核辐射的各种信号如光辐射、放射线沾染、冲击波、电磁辐射等进行测量，通过测量这些信号的时间、幅度和信号波形信息，判断核爆炸的时间、位置、方式和当量等。为了将信号存储、分析及各种数学处理，需要将核信号转换为数字信号。基于FPGA的数字存储示波器可以实现核信号的采集、存储及各种处理，获取核信号的各种参数，输出报警信息，再将获取的信号通过GPRS、北斗1和数传电台等多种方式传送至指挥中心，为核监测决策提供数据支持。下面就基于FPGA双口RAM的数字存储示波器进行设计研究。 　　1 FPGA简介 　　现场可编程门阵列（FPGA）是在专用集成电路（ASIC）的基础上发展起来的一种新型逻辑器件，是当今数字系统设计的主要硬件平台。其主要特点就是完全由用户通过软件进行配置和编程，从而完成某种特定的功能，且可以反复擦写。在修改和升级时，不需额外地改变PCB电路板，只要在PC机上修改更新程序，使硬件设计工作成为软件开发工作[1]。 　　通过编程可以立刻把一个通用的FPGA芯片配置成用户需要的硬件数字电路，因而大大加快电子产品的研发周期，降低研发成本，缩短产品上市时间。FPGA具有高密度（一个器件内部可用逻辑门可达数百万门），运行速度快（管脚间的延时小，仅几个纳秒）的特点。用FPGA设计数字电路可以简化系统设计，缩小数据规模，提高系统的稳定性[2]。FPGA不仅可以解决电子系统小型化、低功耗、高可靠性等问题，而且开发软件投入少、芯片价格不断降低，这使得FPGA占有越来越多的市场，特别是对小批量、多品种的产品需求，使FPGA成为首选。同时FPGA的Intellectual Property（IP）越来越被高度重视，带有IP内核的功能