基于FPGA的实时荧光相关光谱三元数字相关器的设计与实现
摘要
面向荧光相关光谱分析应用，研究基于现场可编程逻辑门阵列（FPGA）技术的多通道实时荧光相关光谱三元数字相关器的实现方法。硬件结构基于寄存器级硬件描述语言设计和实现。基于荧光相关光谱的特点，采用多采样时间相关和模块“分时复用”的设计思想，有效减少了运算量和硬件资源消耗。将二元相关的分时复用思想扩展至三元相关，提出了适用于三元相关的分时复用方法，实现了基于FPGA的实时计算的三元数字相关器。通过对称归一化的计算方法保证了相关函数的计算精度。光子相关器基于Xilinx Zynq-7100 FPGA芯片实现，实现了三路自相关、三路互相关和一路三元相关的实时计算。实验验证了相关计算的准确性，最高时间分辨率可达40 ns，动态范围为1.57×107。
引用本文（GB/T 7714）
孙亚楠 Sun Yanan, 蔡萍 Cai Ping, 王伟达 Wang Weida, 等. 基于FPGA的实时荧光相关光谱三元数字相关器的设计与实现[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2024.
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