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随着高能宇宙线实验对探测技术的要求的不断提高以及电子学技术的发展,低频射电探测近年得到了快速的发展。相对于其它常见的探测方式,尽管探测能力相似,低频射电探测具有更高的效率以及较低的成本,易于维护等优点。目前几个主要的高能宇宙线低频射电探测实验如CODELEMA、LOPES、AERA和TREND实验,均已完成了原型机的研制,并获取了初步的成果。但是针对未来大面积多探测点的实验发展方向,还需研究并探索新的数据采集方案。 本论文根据大面积射频探测实验的需求,提出了基于分布式结构的具有自触发功能的数据采集前端设计方案。主要研究内容包括快速响应的硬件触发单元的设计,以及集成了波形数字化、数字滤波和数据传输单元的信号处理板的设计。根据接收天线的极化特性,设计了每个探测点相互独立的四通道数据采集电路,分别用来探测东西、南北和垂直方向的全方位射频信号,并预留了一路通道用于地面探测器阵列信号的采集。 在硬件设计方案中,四条通路拥有各自独立的硬件触发逻辑,三根天线接收到的信号有任意一路产生过阈的触发,即启动触发逻辑对所有四路数据作为有效事例进行打包和上传。来自探测器的信号参与天线的触发或逻辑操作,并拥有独立的数据输出通路。本论文也详细分析了信号处理板的模块划分和硬件设计,并尝试用数字滤波的方案来取代目前实验中的模拟滤波,重点介绍了在高能宇宙线射频探测实验中基于硬件触发和数字滤波的触发判选。 最后介绍了数据采集前端的初步调试工作,并对最终输出进行了分析,结果显示设计样机实现了基本功能,结果满足设计指标。