基于光相位调制的瞬态脉冲信号读出方法研究
| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 第1章 引言 | 第12-34页 |
| 1.1 核数据测量 | 第12-13页 |
| 1.2 核数据测量实验中的信号读出 | 第13-21页 |
| 1.2.1 美国DANCE谱仪 | 第15-16页 |
| 1.2.2 CERN TAC谱仪 | 第16-17页 |
| 1.2.3 Back-n BaF_2谱仪 | 第17-19页 |
| 1.2.4 CBM-TOF读出链路 | 第19-20页 |
| 1.2.5 小结 | 第20-21页 |
| 1.3 光调制技术 | 第21-28页 |
| 1.3.1 光调制技术在模拟信号读出中的应用 | 第22-27页 |
| 1.3.2 光纤传感器器系统多路复用技术 | 第27-28页 |
| 1.4 本论文研究内容与结构安排 | 第28-30页 |
| 参考文献 | 第30-34页 |
| 第2章 光相位调制理论分析和算法仿真 | 第34-54页 |
| 2.1 干涉型光纤传感器原理分析 | 第34-36页 |
| 2.2 PGC算法理论分析 | 第36-43页 |
| 2.2.1 PGC调制方案 | 第36-38页 |
| 2.2.2 PGC解调算法 | 第38-41页 |
| 2.2.3 动态范围上限和采样频率分析 | 第41-43页 |
| 2.2.4 载波相位延迟分析 | 第43页 |
| 2.3 PGC算法仿真验证 | 第43-51页 |
| 2.3.1 Arctan解调算法仿真 | 第43-46页 |
| 2.3.2 PGC外调制光链路仿真 | 第46-49页 |
| 2.3.3 时分复用阵列仿真 | 第49-51页 |
| 参考文献 | 第51-54页 |
| 第3章 基于光相位调制的读出系统设计 | 第54-70页 |
| 3.1 读出系统整体架构 | 第54-55页 |
| 3.2 数字化方案分析 | 第55-57页 |
| 3.3 读出系统指标分析 | 第57-58页 |
| 3.4 数字解调算法 | 第58-65页 |
| 3.4.1 多相滤波器 | 第59-62页 |
| 3.4.2 反正切算法 | 第62-65页 |
| 3.5 读出电子学原型系统 | 第65-67页 |
| 参考文献 | 第67-70页 |
| 第4章 读出电子学原型电路实现 | 第70-104页 |
| 4.1 SCM电路设计与实现 | 第70-76页 |
| 4.1.1 HMC311放大器验证电路 | 第70-73页 |
| 4.1.2 ADL5569放大器验证电路 | 第73-75页 |
| 4.1.3 基于HMC311的信号调理电路 | 第75-76页 |
| 4.2 MDM电路设计与实现 | 第76-82页 |
| 4.2.1 载波产生电路 | 第76-79页 |
| 4.2.2 载波放大电路 | 第79-82页 |
| 4.3 DDM电路设计与实现 | 第82-94页 |
| 4.3.1 ADC电路 | 第84-87页 |
| 4.3.2 FPGA电路 | 第87-90页 |
| 4.3.3 时钟网络 | 第90-92页 |
| 4.3.4 电源系统 | 第92-94页 |
| 4.4 FPGA固件设计与实现 | 第94-102页 |
| 4.4.1 ADC数据读出 | 第95-97页 |
| 4.4.2 数字信号处理 | 第97-100页 |
| 4.4.3 数据缓存与上传 | 第100-101页 |
| 4.4.4 系统配置 | 第101-102页 |
| 参考文献 | 第102-104页 |
| 第5章 测试与验证 | 第104-124页 |
| 5.1 DFB激光器性能测试 | 第104-107页 |
| 5.2 射频电路性能测试 | 第107-112页 |
| 5.2.1 SCM电路性能测试 | 第107-109页 |
| 5.2.2 载波产生电路性能测试 | 第109-110页 |
| 5.2.3 载波放大电路性能测试 | 第110-112页 |
| 5.3 ADC性能测试 | 第112-116页 |
| 5.3.1 静态性能测试 | 第113-115页 |
| 5.3.2 动态性能测试 | 第115-116页 |
| 5.4 数据传输性能测试 | 第116-120页 |
| 5.4.1 ADC接口性能测试 | 第116-117页 |
| 5.4.2 DDR4读写性能测试 | 第117-118页 |
| 5.4.3 PCIe传输速率测试 | 第118-120页 |
| 5.5 信号解调联合测试 | 第120-123页 |
| 参考文献 | 第123-124页 |
| 第6章 总结与展望 | 第124-128页 |
| 6.1 工作总结 | 第124-125页 |
| 6.2 工作创新点 | 第125页 |
| 6.3 工作展望 | 第125-128页 |
| 附录 | 第128-132页 |
| 致谢 | 第132-134页 |
| 在读期间发表的学术论文 | 第134页 |
