基于FPGA的高精度符合計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì).pdf

1、符合測(cè)量是一種重要的實(shí)驗(yàn)測(cè)量技術(shù)，符合計(jì)數(shù)器是實(shí)現(xiàn)符合測(cè)量的裝置。隨著量子信息科學(xué)的發(fā)展，符合計(jì)數(shù)器廣泛地應(yīng)用于量子光學(xué)各種實(shí)驗(yàn)中。目前，量子光學(xué)實(shí)驗(yàn)室的符合測(cè)量系統(tǒng)精度較低，容易受到暗計(jì)數(shù)和本底光噪聲的影響。為了解決這個(gè)問(wèn)題，論文研制基于FPGA的高精度符合計(jì)數(shù)器。它能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求選擇脈沖寬度，在一定程度上消除了干擾因素的影響。
　　符合分辨時(shí)間是符合計(jì)數(shù)器的重要性能參數(shù)，決定了符合計(jì)數(shù)器的測(cè)量精度。論文首先在對(duì)符合計(jì)數(shù)器的物

2、理意義和實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行調(diào)研和分析的基礎(chǔ)上，提出了兩種符合計(jì)數(shù)單元設(shè)計(jì)方案。分別給出了兩種方案的設(shè)計(jì)思路和具體的數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)，通過(guò)功能仿真，證明了兩種方案的正確性。仿真結(jié)果表明兩種方案均提高了符合測(cè)量精度，降低了符合分辨時(shí)間的大小。
　　論文其次研究了數(shù)字延遲單元的實(shí)現(xiàn)方法。分別根據(jù)計(jì)數(shù)器法和存儲(chǔ)器法，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了數(shù)字延遲單元，給出了兩種方法的設(shè)計(jì)思路。通過(guò)對(duì)比，說(shuō)明了兩種方案的適用場(chǎng)合。并且通過(guò)功能仿真，證明了兩種方案的正確性。數(shù)字

3、延遲單元是用于實(shí)現(xiàn)兩種符合計(jì)數(shù)單元設(shè)計(jì)方案的延遲模塊。
　　最后，論文基于符合計(jì)數(shù)單元的第二種設(shè)計(jì)方案，在DE2-115開(kāi)發(fā)板上設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種高精度的符合計(jì)數(shù)器。它支持四通道的脈沖輸入，能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求選擇脈沖寬度和測(cè)量通道，通過(guò)RS232串口實(shí)現(xiàn)與用戶(hù)主機(jī)的實(shí)時(shí)交互。新的符合計(jì)數(shù)器不但省去了現(xiàn)有系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集卡，節(jié)約了成本，而且擴(kuò)展性能較好，能夠支持更多通道的符合測(cè)量。經(jīng)過(guò)系統(tǒng)測(cè)試，證明該符合計(jì)數(shù)器能有效地提高符合測(cè)量精度，保