| 致谢 | 第5-7页 |
| 摘要 | 第7-9页 |
| ABSTRACT | 第9-10页 |
| 第一章 引言 | 第14-25页 |
| 1.1 粒子物理实验及其发展 | 第14-15页 |
| 1.2 粒子物理实验中的电子学读出系统 | 第15-16页 |
| 1.2.1 电子学读出系统构成 | 第15-16页 |
| 1.2.2 前端电子学的发展趋势 | 第16页 |
| 1.3 粒子物理实验中数据读出方法 | 第16-20页 |
| 1.3.1 传统数据读出方法 | 第17-19页 |
| 1.3.2 波形采样数据读出方法 | 第19-20页 |
| 1.4 波形采样技术及其发展 | 第20-23页 |
| 1.4.1 基于FADC的波形采样技术国内外发展现状 | 第20-22页 |
| 1.4.2 基于SCA的波形采样技术国内外发展现状 | 第22-23页 |
| 1.5 论文结构 | 第23-24页 |
| 1.6 本章小结 | 第24-25页 |
| 第二章 波形采样技术相关原理及应用 | 第25-54页 |
| 2.1 模拟数字转换器及其结构 | 第25-28页 |
| 2.1.1 并行比较型ADC结构 | 第26-27页 |
| 2.1.2 流水线型ADC结构 | 第27-28页 |
| 2.2 并行交替采样技术及其原理 | 第28-29页 |
| 2.3 开关电容矩阵工作原理 | 第29-30页 |
| 2.4 典型基于SCA的ASIC芯片介绍 | 第30-45页 |
| 2.4.1 STRAW3 ASIC | 第30-31页 |
| 2.4.2 LABRADOR ASIC | 第31-33页 |
| 2.4.3 TARGET ASIC | 第33-35页 |
| 2.4.4 DRS ASIC | 第35-45页 |
| 2.5 基于波形采样技术的一些粒子物理实验 | 第45-53页 |
| 2.5.1 k介子稀有衰变实验E787简介 | 第45-48页 |
| 2.5.2 MAGIC实验 | 第48-53页 |
| 2.6 本章小结 | 第53-54页 |
| 第三章 波形数字化高速数据采集系统设计方案 | 第54-66页 |
| 3.1 系统技术路线选择及设计要求 | 第54-56页 |
| 3.2 系统方案设计 | 第56-58页 |
| 3.3 高速数据传输技术简介 | 第58-60页 |
| 3.4 Aurora协议简介 | 第60-62页 |
| 3.5 PCI-Express协议简介 | 第62-65页 |
| 3.5.1 PCI Express的发展及特点 | 第62-63页 |
| 3.5.2 PCI Express总线的层次结构 | 第63-64页 |
| 3.5.3 PCI Express总线的拓扑结构 | 第64-65页 |
| 3.5.4 PCI Express总线接口 | 第65页 |
| 3.6 本章小结 | 第65-66页 |
| 第四章 波形数字化高速数据采集系统设计 | 第66-110页 |
| 4.1 波形数字化前端板电路设计 | 第66-89页 |
| 4.1.1 波形数字化前端板电路结构 | 第66-68页 |
| 4.1.2 模拟前端电路 | 第68-71页 |
| 4.1.3 DRS4波形采样电路 | 第71-73页 |
| 4.1.4 ADC模数转换电路 | 第73-75页 |
| 4.1.5 FPGA数字信号处理及控制电路 | 第75-78页 |
| 4.1.6 DDR2 SDRAM数据缓存电路 | 第78-80页 |
| 4.1.7 SFP光纤接口电路 | 第80页 |
| 4.1.8 触发产生电路 | 第80-81页 |
| 4.1.9 DAC校准电路 | 第81-83页 |
| 4.1.10 USB总线电路 | 第83-84页 |
| 4.1.11 电源电路设计 | 第84页 |
| 4.1.12 FPGA逻辑设计 | 第84-89页 |
| 4.2 高速数据传输板电路设计 | 第89-107页 |
| 4.2.1 高速数据传输板数据传输带宽需求 | 第90页 |
| 4.2.2 高速数据传输板电路结构 | 第90-91页 |
| 4.2.3 FPGA数字信号处理及控制电路 | 第91-95页 |
| 4.2.4 DDR2 SDRAM数据缓存电路 | 第95页 |
| 4.2.5 PCI Express总线接口电路 | 第95-96页 |
| 4.2.6 电源设计 | 第96-97页 |
| 4.2.7 FPGA逻辑设计 | 第97-107页 |
| 4.3 上位机软件设计 | 第107-109页 |
| 4.3.1 驱动程序设计 | 第107-108页 |
| 4.3.2 GUI设计 | 第108-109页 |
| 4.4 本章小结 | 第109-110页 |
| 第五章 波形数字化高速数据采集系统测试 | 第110-126页 |
| 5.1 波形数字化前端板测试 | 第110-117页 |
| 5.1.1 测试平台 | 第110-111页 |
| 5.1.2 系统测试 | 第111-114页 |
| 5.1.3 系统修正 | 第114-117页 |
| 5.1.4 性能总结 | 第117页 |
| 5.2 高速数据采集系统测试 | 第117-125页 |
| 5.2.1 测试平台 | 第117-119页 |
| 5.2.2 传输速率测试 | 第119-123页 |
| 5.2.3 系统最大事例率估算 | 第123页 |
| 5.2.4 误码率测试 | 第123-124页 |
| 5.2.5 波形重建 | 第124-125页 |
| 5.3 本章小结 | 第125-126页 |
| 第六章 总结与展望 | 第126-128页 |
| 6.1 总结 | 第126-127页 |
| 6.2 展望 | 第127-128页 |
| 参考文献 | 第128-133页 |
| 作者简历 | 第133-134页 |
| 在读期间发表学术论文 | 第134页 |