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核能谱测量对于核物理研究和核技术应用具有重大意义,多道脉冲幅度分析是核辐射能谱测量的一种重要方法,核能谱获取方法技术研究一直都是核测量的重要研究领域。本文题源于“863计划”—航空伽玛能谱勘查系统研发项目(2006AA06A207)。在传统的多道脉冲分析仪器中,一般是用模拟电路对所采集到的脉冲进行滤波、成形、展宽后再进行ADC采样,以上过程大多都是由硬件实现,处理过程死时间较大,从而易引起产生计数率过载,影响仪器系统能量分辨率的提高;另一方面,逻辑电路是由大量分离元件和小规模的IC构成,随使用时间的推移,各器件性能变化不一致,导致硬件电路易受环境因数的影响,加大了仪器系统的维护难度。模拟电路的功耗也较高,对于野外使用和便携性都有不小的困扰。随着高速ADC以及FPGA技术的发展成熟,仪器数字化已成为发展的必然趋势。近年国外开发的数字化谱仪已实现商业化,国内这方面的研究与应用还存在着较大的距离。本文提出了基于FPGA的数字化脉冲幅度分析器的研制,主要包括以下几部分。(1)模拟放大电路和高速采集电路,采集电路主要由AD9235芯片担任,它以40M的采样速率进行模数转换,降低系统的死时间。(2)多道脉冲分析器采用FPGA+MCU架构,在EP2C8T144I8N中进行数字信号处理,包括梯形滤波整形、抗堆积处理、以及峰值提取。在数字处理中重点讨论了梯形滤波方法,使噪声、降低弹道亏损的影响大大降低。(3)数据以中断方式传输到c8051f310单片机进行整理,然后通过串口发送至上位机。主要测量指标为:电源稳定纹波在10mV以下,积分非线性0.51%,微分非线性1.02%,静态功耗2.40W,动态功耗2.62W。