用于光子相关纳米粒度仪的数字相关器

摘要

本发明提供一种用于光子相关纳米粒度仪的数字相关器，是一种基于动态光散射原理测试纳米及亚微米颗粒粒度测试技术中用于获取散射光信号自相关函数和互相关函数的数字相关器，其结构包括固化在FPGA中的采样时间设置模块、光子计数模块、相关运算模块、USB通讯模块和同步复位模块，上述光子计数模块均与采样时间设置模块相连接，光子计数模块又与相关运算模块的信号输入端相连接，相关运算模块的信号输出端与USB通讯模块相连接，同步复位模块与光子计数模块、相关运算模块和USB通讯模块相连接。本发明实现了光子脉冲计数、自相关运算、互相关运算以及与计算机通讯的功能，具有采样速度快、延迟时间范围广、相关通道多的特点，完全满足纳米颗粒粒度测试中获取高速变化的动态散射光信号的自相关函数和互相关函数的高难度需求。

主权项

用于光子相关纳米粒度仪的数字相关器，其特征在于，包括：一个固化在FPGA芯片内的采样时间设置模块；至少两个固化在FPGA芯片内的光子计数模块；一个固化在FPGA芯片内的相关运算模块；一个固化在FPGA芯片内的USB通讯模块；上述光子计数模块均与采样时间设置模块相连接，光子计数模块又与相关运算模块的信号输入端相连接，相关运算模块的信号输出端与USB通讯模块相连接；所述相关运算模块包括多个DFF触发器、乘法器、累加器和运算模式选择模块，各个DFF触发器级联构成两个同步进行的移位寄存器，在进行数据移位的同时将当前数据输出并分别连接至相对应的乘法器被乘数输入端，即前一个DFF触发器的输出端与后一个DFF触发器的输入端相连接的同时与各个乘法器的被乘数输入端相连接，而移位寄存器移位至最后输出的数据与运算模式选择模块的输入端相连接，根据选择模式控制信号选取其中一个移位寄存器的输出结果，同时与各个乘法器的乘数输入端相连接进行乘法运算，乘法器的输出端与累加器输入端相连接，将乘法器输出结果进行累加运算，最终完成相对应的相关运算。