能谱的测量是核物理研究的主要手段之一。能谱仪的研制也在不断引入新的技术和手段。采用虚拟仪器软件技术以及全数字化技术是现在的一种新趋势。本论文针对能谱测量问题,研究了一套基于FPGA和Lab VIEW的能谱测量系统。该结构采用FPGA现场可编程逻辑器件作为核心控制器,通过14*512大小的乒乓缓存对AD转换后的数字量进行缓存,采用USB2.0技术对信号进行快速传输,USB具有热插拔的特点,输送信号给PC时可以做到“即插即用”的实时性。用Lab VIEW虚拟仪器技术采集USB传输的数字量,进行显示。论文的工作包含三个部分:(1)采用传统的技术构成的前端信号处理电路;(2)采用数/模转换技术以及FPGA技术构成的数据采集电路,形成全数字化采集系统的硬件部分;(3)采用虚拟仪器软件技术构成的数据处理部分。前端信号处理部分包含传统的信号放大、成形以及堆积判弃等。这部分的技术已经是比较成熟的,虽然在信号源的适应性上有一定的选择性(适合特定的信号源/探测器),但是比较适合本论文的目标:便携式、小型化的能谱采集设备。数据采集电路部分包含数/模转换以及数据的缓冲存储等技术。这个部分实际上构成了全数字化数据采集系统的硬件部分。论文采用FPGA可编程逻辑器件为媒介,结合USB串口传输率高的特点完成数据的缓冲存储与传输。用FPGA作为系统控制部件,设计出FIFO乒乓缓存,即两个FIFO缓存交替进行数据的读/写,以适应核探测信号的随机性以及USB数据传输。虚拟仪器技术可以借助台式计算机强大的图形环境,建立替代硬件面板的虚拟图形化人机交互面板,同时完成仪器的控制、数据的分析和结果的显示。论文采用当前流行的虚拟仪器开发软件Lab VIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench),以数据流的方式,按照程序框图中节点之间的数据流确定函数的执行顺序,设计了一套基于虚拟仪器软件Lab VIEW为开发平台的能谱测量系统。系统用NI-VISA为USB底层驱动,综合考虑了各种程序结构,最后选用顺序结构和While循环设计定时模块,实现了子VI参数的缓存重用以及多线程编程。并结合Lab VIEW自带控件和自定义的控件优化了软件界面,使能谱显示软件更加容易操作。显示软件完成了谱平滑、寻峰及净面积的计算及显示。数据采集部分的工作,为进一步实现全数字化的能谱采集系统打下了一定的基础。论文最后的部分对比了数字方式能谱测量方式,通过研究数字方式能谱测量,给出了数字方式能谱测量方案。