瞬变光辐射采集系统设计
2．2 采样存储电路
由于目标信号动态范围很大(约为80 dB)，因此需要选择宽动态范围的ADC来实现对信号的采集。采用14 b ADC采样幅度变化达4个数量级的动态范围的信号，能满足系统所要求的高探测灵敏度要求。但是由于A／D转换器件都存在精度误差，用高精度的A／D转换元器件当作低精度的A／D转换元器件使用可以减小精度误差。本设计采用ADI公司的16 bAD976A。AD976A低功耗16 b逐次逼近式A／D转换器，转换速度为200 KSPS，可选用内部或是外部的2．5 V参考电源。AD976允许16 b一次并行输出，又可以以两个8 b的形式输出。设计中为节省管脚采用双8 b输出。
为了保证在不同时钟域间准确地传输数据，数据缓存采用异步FIFO。异步FIFO具有高速、可靠性好等特点，能够避免不同时钟间由于相位差异造成数据的误采样。设计中采用的IDT7204是IDT72XX系列中的4 096×9 b的CMOS双口存储缓存芯片。内部读、写指针在先进先出的基础上进行读写，其写时钟W和读时钟R由外部提供；满标志()和空标志()控制数据的溢出和空读，仿真存储器满时写入数据，能方便地进行任意字深和字长的扩展。
3 FPGA控制逻辑设计
数据采集系统以FPGA为核心完成自适应阈值设定，工作模式切换、变频采样存储以及按照接口协议下传数据。数据采样和存储控制流程如图3所示。本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/194600.htm
3．1 自适应阈值设定
自适应阈值的设定是根据当前背景噪声的大小进行现有阈值进行更新。系统默认的工作状态是背景检测模式，当采集到系统所要求的数据个数后，将这些数据求其有效值后乘以一个加权系数(一般情况下是5～10)作为当前的阈值。系统每隔一段时间给FPGA重新赋阈值。当所采集的数据的幅值连续超过当前阈值设定的次数时，此时系统判定当前的背景信号发生，FPGA控制切换相关的电路，启动相关的电路工作。这样做的目的是防止高能粒子撞击光学镜头或是光罩，瞬间产生超过当前阈值的能量造成误触发。
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