[发明专利]数字BPM的通道系数获取及幅度自动校准的方法和系统

说明书

本申请公开了一种数字BPM的通道系数获取及幅度自动校准的方法和系统，在各通道的信号输入端分别输入相位和幅度均相同的模拟输入信号，采集数字输出信号，对各通道的数字输出信号幅度的绝对值积分获得各通道的数据幅度积分值，各通道的通道系数为各通道的数据幅度积分值的最小值与各通道的数据幅度积分值之间的商值，S10：读取存储模块中存储的各通道的通道系数，将通道系数倍乘到对应各通道的原始数据，获得校准后的数据，输出校准后的数据，判断是否收到自动幅度校准命令，若否，则重复执行S10，若是，则进入S20，减少信号在幅度上产生差异，提高测量精度，操作简单，能够减轻工程人员的工作量。

技术领域

本公开一般涉及高能物理领域，具体涉及粒子加速器领域，尤其涉及一种数字BPM的通道系数获取及幅度自动校准的方法和系统。

背景技术

在粒子加速器领域中，数字BPM(Beam Position Monitor，束流位置探测器)是进行束流位置测量的关键设备。其系统硬件以完成高精度的束流位置测量为目的进行设计，硬件结构主要包括：数字BPM探头、同轴传输线缆、射频调理电路和数字处理电路等。软件算法则在数字处理电路的FPGA芯片内实现，使用的计算机语言为HDL语言。计算束流位置的数据由数字处理电路的ADC对射频调理电路输出的4路信号进行采样得到，而4路信号通道的不一致会导致4路信号在幅度和相位上产生差异，从而降低位置测量的精度。

现有方法主要是通过调节4路前端射频调理电路的器件参数来达到传输到数字采样处理电路的模拟信号幅度相同，进而达到ADC采样数据幅度基本一致，此方法主要有以下两个缺点：(1)调节前端射频调理电路器件参数达到4个通道信号幅度基本一致在射频电路调试中难度很大。(2)在实际工程应用中，调节数百套前端射频调理电路器件的参数，以保证每套BPM系统4个通道信号幅度基本一致的工作量是工程人员无法承受的。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种操作简单、减轻工程人员工作量的数字BPM采样数据多通道幅度自动校准的方法和系统。

第一方面，本发明的数字BPM的通道系数获取方法，包括以下步骤：

在各通道的信号输入端分别输入相位和幅度均相同的模拟输入信号，采集模拟输入信号经过各通道、射频调理电路和模数转换模块后的数字输出信号，对各通道的数字输出信号幅度的绝对值积分获得各通道的数据幅度积分值，各通道的通道系数设置为各通道的数据幅度积分值的最小值与各通道的数据幅度积分值之间的商值。

第二方面，本发明的数字BPM采样数据多通道幅度自动校准的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S10：读取存储模块中存储的各通道的通道系数，将通道系数倍乘到对应各通道的原始数据，获得校准后的数据，输出校准后的数据，判断是否收到自动幅度校准命令，

若否，则重复执行S10，

若是，则进入S20；

S20：根据数字BPM的通道系数获取方法获得通道系数，

S30：判断是否收到校正结束命令，

若否，则进入S20，

若是，则更新存储模块中存储的各通道的通道系数，执行S10。

第三方面，本发明的数字BPM的通道系数获取系统，包括：

信号输入模块：用于向各通道的信号输入端分别输入相位和幅度均相同的模拟输入信号；

信号接收模块：用于采集模拟输入信号经过各通道、射频调理电路和模数转换模块后的数字输出信号；

处理模块：用于获取通道系数，具体的，对各通道的数字输出信号幅度的绝对值积分获得各通道的数据幅度积分值，各通道的数据幅度积分值的最小值与各通道的数据幅度积分值之间的商值为通道系数。