12、基于SoPC的核素识别系统与无线电力传输系统研究

基于SoPC的核素识别系统与无线电力传输系统研究

基于SoPC的核素识别系统

1. 引言
   便携式γ谱仪应用广泛，国际原子能机构（IAEA）和电气与电子工程师协会（IEEE）对便携式放射性核素检测和识别仪器提出了要求。许多公司都开发了相应的便携式能谱分析软件，中国在便携式γ谱仪分析技术方面也取得了很大进展。为了增加系统设计的灵活性并减小硬件尺寸，引入了基于片上可编程系统（SoPC）的核素识别系统设计方案。SoPC嵌入了微处理器，能够完成大量数学分析，利用知识产权（IP）核收集脉冲波进行初步处理，并通过嵌入式微处理器分析谱仪数据，提高数字信号处理和系统运行效率。
2. 系统功能需求分析
   核素识别系统的目标是通过分析多道脉冲幅度分析仪收集的光谱数据来识别核素类别。设计内容包括光谱数据收集过程和核素识别过程。为实现这一目标和考虑人机交互因素，设计了以下系统功能：
   • 数据采集：通过对核脉冲信号进行数字处理，提取有效峰以形成γ光谱数据。
   • 数据处理：对γ光谱数据进行定性分析，包括能量校准、光谱数据平滑、峰搜索、核素识别等。
   • 数据存储：读取和存储γ光谱数据和波形数据。
   • 工作状态显示：通过外围LED灯显示系统运行状态。
   • 数据通信：将收集的光谱数据和核素识别结果传输并显示在上位计算机上。
   • 其他：添加GPS定位信息。
3. SoPC的软硬件设计
   软硬件协同设计技