在核探测领域,多道脉冲幅度分析技术是获取核信息的主要方法之一。随着数字信号处理技术和半导体技术的发展,数字化多道脉冲幅度分析器以其灵敏度高、准确性好等优点被广泛地应用到多个领域。为了提高多道脉冲幅度分析器的性能,本文对多道脉冲幅度分析器的硬件结构和软件算法进行了研究,并设计了一种基于FPGA的数字化多道脉冲幅度分析器。本文采用Xilinx公司的SPARTAN-6 XC6SLX25芯片作为数字化多道脉冲幅度分析器的主控器,外围电路包括以LM318芯片为核心的放大器电路、以AD9226芯片为核心的ADC采集电路及以CY7C68013A芯片为核心的USB数据传输电路。此种结构的多道脉冲幅度分析器具有运算速度快、实时传输能力强、集成度高的特点。在ISE环境下,借助System Generator工具,采用Verilog HDL语言设计FPGA内部逻辑,包括ADC采样控制、滤波、梯形成形、堆积判别、峰值提取、能谱信息存储、USB数据传输等算法。根据NaI（Tl）晶体探测器的输出脉冲特点,梯形成形算法采用双指数脉冲梯形成形滤波算法,此算法消除弹道亏损所用时间短,可有效提高峰值提取的精准度,改善系统的能量分辨率。基于LabVIEW软件设计了多道脉冲幅度分析器的上位机,上位机通过USB数据传输电路实现对FPGA运行状态的控制和能谱信息的读取。同时,上位机可对能谱数据进行实时处理,具有能谱显示、能量定标、净面积求取、计数率校正、数据存储等功能。由于LabVIEW软件具有简单易学的特点,采用LabVIEW软件编写多道脉冲幅度分析器的上位机可缩短系统的开发周期。通过系统测试,所设计多道脉冲幅度分析系统的梯形成形效果与理论分析完全相符,验证了算法的可行性。此外,系统的多项参数符合国家标准对于多道脉冲幅度分析器主要性能的要求。通过在NaI（Tl）晶体探测器下的实际测量,¹³⁷Cs放射源的γ能谱具有较好的能量分辨率,证明本文设计的算法和硬件结构对多道脉冲幅度分析系统的性能有一定的优化效果。