加速器束流信号调理及高速采集技术研究
文献类型：学位论文
| 答辩日期 | 2012 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 冷用斌 |
| 关键词 | 束流位置测量 带通采样 多通道不对称 软件无线电 |
| 学位专业 | 博士 ; 核技术及应用 |
| 中文摘要 | 束流测量是加速器明亮的眼睛，是加速器调试、优化和高质量运行的保障。本论文在广泛调研的基础上，以上海光源为设计优化对象，开展了新型数字束流位置处理器的研制。 论文对各国同步辐射研究中心的数字束流位置处理器进行调研，总结个实验室束流位置处理器方案的特点以及处理器未来的发展趋势，选择射频带通采样为处理器量化方案，基于标准信号源的校准方案修正电路的多通道不对称性。 信号处理器的信号调理及数据采集模块由射频信号调理模块和模数转换模块组成。射频信号调理模块对中心频率为500MHz带宽约为10MHz的信号完成滤波和增益控制，其中基于放大器和数控衰减器组成的增益控制电路为处理器提供60dB的动态范围，基于声表面波和离散元器件的滤波器完成抗混叠滤波。多通道不对称性校准硬件电路集成于模拟电路中，使用锁相环生成校准标准信号，数控衰减器控制校准信号的幅度。测试结果表明，模块的滤波、动态范围等均符合设计预期指标。 信号处理器的数字处理母版完成信号的处理和数据获取。信号处理母版以FPGA为信号处理平台，使用DDRII SRAM和DDR2 SDRAM作为数据存储单元，同时扩展了千兆以太网，机器时钟、同步输入和连锁输出等电路接口。使用基于ARM11的控制器完成信号处理器数据获取和管理，嵌入式控制器扩展以太网，串口等通讯接口。控制器运行linux操作系统，将来可移植EPICS分布式控制软件。数字处理母版使用Verilog语言完成信号传输和存储逻辑接口的编写，使用基于数字下变频技术解调探头幅度信息，通过差比和的方法计算束流位置。 在完成前端模块、数字母版模块独立设计和测试后，对处理器系统进行了集成，并在实验室和上海光源现对处理器进行性能进行测试。处理器在输入大于-40dBm时，逐圈位置电子学分辨率优于4um；在电子储存环流强大于100mA时，逐圈位置分辨率优于3um。采集电子储存环注入时的逐圈位置信息，分析束流的水平和垂直振荡点与加速器的物理设计参数相符合，能够准确获取加速器束流信息。 最后，对处理器系统进行了总结，并给出了存在的问题以及改进和优化的方向。 |
| 源URL | [http://202.127.2.71:8080/handle/181331/10952]  |
| 专题 | 上海技术物理研究所_全文传递文献库_qwcd 学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | . 加速器束流信号调理及高速采集技术研究[D]. 中国科学院研究生院. 2012. |
入库方式： OAI收割
来源：上海技术物理研究所
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