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摘要
第一章 引言
1.1 宇宙线物理及甚高能伽玛射线简介
1.2 甚高能伽玛射线探测技术
1.3 LAWCA实验物理目标及其探测器结构
1.3.1 LAWCA实验物理目标
1.3.2 LAWCA实验探测器结构
1.3.3 LAWCA实验探测器信号读出方案及指标要求
1.4 本论文的研究内容及主要结构
参考文献
第二章 国际上大型水切伦科夫探测器实验及触发系统简介
2.1 MILAGRO实验
2.2 HAWC实验
2.3 IceCube实验
2.4 超级神冈实验
2.5 大亚湾实验
2.6 小结
参考文献
第三章 LAWCA触发电子学方案设计
3.1 传统触发电子学结构分析
3.2 无硬件触发的全数据读出方案
3.3 基于实时硬件触发的全数据读出方案
3.4 LAWCA触发电子学方案
3.4.1 LAWCA触发电子学需求及数据率分析
3.4.2 触发电子学总体结构设计
3.4.3 基于单片FPGA的实时触发判选核心电路
3.4.4 基于光纤的高速串行数据传输
3.4.5 基于千兆以太网的有效数据读出
3.4.6 基于VME总线的控制系统及在线重配置架构
3.5 小结
参考文献
第四章 LAWCA触发电子学原型验证系统设计
4.1 设计目标
4.2 原型验证系统总体结构
4.3 系统各功能模块设计
4.3.1 基于FPGA的触发判选核心功能器件
4.3.2 基于光纤的高速串行数据通信模块
4.3.3 基于千兆以太网的判选后有效数据读出模块
4.3.4 VME总线控制接口及FPGA在线配置功能
4.3.5 时钟电路设计
4.3.6 电源模块设计
4.4 小结
参考文献
第五章 触发判选功能的算法与FPGA逻辑设计
5.1 基本触发模式
5.2 基于基本触发模式的触发算法设计
5.2.1 各光纤通道间的数据同步
5.2.2 击中标志提取及缓存
5.2.3 触发信号的产生
5.2.4 数据缓存及判选后数据读出
5.3 触发算法的逻辑实现
5.3.1 数据预处理逻辑设计
5.3.2 触发判选逻辑设计
5.3.3 数据缓存逻辑设计
5.3.4 触发信号标记及数据读出
5.3 触发判选的动态参数设置及其他工作模式
5.4 小结
参考文献
第六章 LAWCA触发电子学原型验证系统的逻辑验证与测试
6.1 基于基本触发模式下的触发算法实现验证
6.2 前端数据接收通信性能测试
6.2.1 眼图测试
6.2.2 误码率测试
6.3 基于千兆以太网的触发后数据读出测试
6.4 小结
参考文献
第七章 总结与展望
7.1 总结
7.2 展望
参考文献
附录
攻读学位期间发表及待发表的学术论文
致谢