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摘要
面向荧光相关光谱分析应用，研究基于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-7100FPGA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40ns，动态范围1.57×107。
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单位上海交通大学; 化学化工学院
