基于现场可编程门阵列(FPGA)的光子相关器

摘要

本发明涉及可用于光子相关光谱法粒度测量技术中获取散射光信号自相关函数的基于现场可编程门阵列(FPGA)的光子相关器，主要由同步复位模块，光子计数模块，相关运算模块，计算机接口模块构成。光子计数模块实现对光子探测器的光子信号进行周期的等间隔计数，将结果送入光子相关运算模块，得到相关函数，通过计算机接口模块将结果送入计算机。本发明基于现场可编程门阵列(FPGA)，实现了高速光子相关器；采用多片FPGA级联方式，扩展了相关器通道数和动态范围时间。

主权项

一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的光子相关器，其特征在于主要包括：-FPGA芯片电路，实现多个线性独立的相关器；-时钟、复位电路，实现各电路模块的驱动，同步复位；-串口与USB电路，实现与计算机的通信；-同步复位模块，固化在FPGA内，完成在硬件上电后各模块及多个FPGA芯片同步复位与默认初始值的加载；-光子计数模块，固化在FPGA内，用于统计一定时间间隔内光子的数目，并锁存输出，送入相关运算模块；-相关运算模块，固化在FPGA内，将光子计数模块输出的数据进行相关运算，得到相关曲线，并锁存输出，通过计算机接口模块，与计算机通信，实现数据的输出；-计算机接口模块，固化在FPGA内，通过串口与USB电路接口和计算机通信，实现相关器参数设置与相关运算结果数据输出。