硬X射线低能探测器FPGA仿真测试与数据传输系统的研制.pdf

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1、分类号密级公开编号碛士所究嗲像恰夂题目硬射线低能探测器仿真測试与数据传输系统的研制学院（所、中心）物理科学技术学院专业名称物理电子学研究生姓名赵仲毅学号导师姓名戴宏职称教授导师姓名陈勇职称研究员年月论文独创性声明及使用授权本论文是作者在导师指导下取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，不存在剽窃或抄袭行为。与作者一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。现就论文的使用对云南大学授权如下：学校有权保留本论文（

2、含电子版），也可以釆用影印、缩印或其他复制手段保存论文；学校有权公布论文的全部或部分内容，可以将论文用于査阅或借阅服务；学校有权向有关机构送交学位论文用于学术规范审查、社会监督或评奖；学校有权将学位论文的全部或部分内容录入有关数据库用于检索服务。内部或保密的论文在解密后应遵循此规定）摘要摘要硬射线调制望远镜是我国自主研发的用于外星系射线波段信息探测的空间望远镜，采用射线低能段、中能段和高能段的信号直接调制成像。本文针对低能探测器的机箱和电控箱的各模块软件的功能进行了仿真测试研宄。同时，研制了专门的

3、数据传输系统，用于在探测器机箱研制阶段进行数据传输。所进行的工作和结果如下：、对低能探测器的机箱与电控箱的程序进行了全面软件测评。测试平台为及内置的仿真软件。测试结果表明软件功能基本符合要求。探测器机箱主要功能为采集事例数据、配置与探测器驱动以及配置工作参数等。而电控箱主要功能为接收探测器数据并整理上传、接收指令并注入探测器机箱等。经测试发现探测器机箱的配置探测器驱动的配置时序不符合要求。分析研究后给出了修改方案，经修改后的软件配置驱动功能符合要求。、设计了数据传输系统的硬件模块与软件模块。硬件方

4、面，电路采用作为主控芯片，由于的并行处理特性，系统实现了高速处理能力。为了保障信号传输的高可靠性，采用低电压差分信号传输模式作为与探测器机箱通信的方式，这是由于具有这种具有共模抑制能力的技术，可实现高噪声抑制能力。软件方面，程序釆用硬件描述语言编写，实现了能量事例数据及状态量的接收、打包和上传，指令接收及注入，时钟输出等功能。并对程序功能进行了仿真测试，测试结果表明程序可正确完成预期功能。、对数据传输系统进行了测试。将程序写入后进行测试，测试结果表明系统可以正确完成数据传输任务。对数据传输系统供电

5、后，电源模块输出电压稳定，和模块均工作正常。可长时间正确的进行科学与工程数据以及温度数据的釆集，以及正确接收上位机指令并通过数据线发送。关键词：数据传输系统；AbstractAbstractTheHardX-rayModulationTelescope(HXMT)isindependentlyresearchedbyChinafortheexplorationofextragalacticX-raybandinformation.Itisdirectlymodulation-imagingbyth

6、eX-rayinlowenergy,mediumenergyandhighenergy.Inthisthesis,themodulesoftwareofthelowenergydetectorboxandelectronic-controlboxhasbeensimulation-tested.Atthesametime，，，，云南大学硕士学位论文，：目录目录第一章雜研宄背景射线天文学硬射线调制望远镜研宄现状论文结构第二章低能探测器件测试低能探测器的整体结构探测器机箱数据采集软件测试探测器机箱结构

7、与功能软件测试要求及方法测试结果电控机箱数管逻辑测试电控机箱结构与功能软件测试方法及要求测试结果第三章数据働系统的软件设计及仿真数据传输系统的研制背景子系统数据传输系统的任务与原理系统软件设计时钟复位模块云南大学硕士学位论文数据模块指令模块温度模块系统软件仿真与总结第四章数据传输系统的硬件设计及测试系统功能模块硬件设计模块模块电源模块通信模块硬件的绘制硬件测试与研制总结性能参数表征与功能测试结果与讨论第五章总结与展里数据传输系统辦参考文献致第一章绪论第一章绪论研究背景射线：学卫星是天体射线探测的主

8、要手段之一，这是因为宇宙的射线到达地球主要受到大气的衰减。因此，虽然射线探测早在世纪年代就已开始，但其成为一门科学，则是在人造地球卫星上天以后的事情。早期的射线观测工作主要是针对太阳的研究。宇宙射线天文学进入全新的发展阶段是从年，美国的研究小组第一次探测到来自天蝎座方向的强大射线源之后。射线天文学观测的对象为到的射线。按能量强弱分为软、硬射线，能量低于的成为软射线，能量高于的称为硬射线。由于射线属于电磁波谱的高能端，因此射线天文学与伽玛射线天文学统称为高能天体物理。宇宙射线源不同于