随着国家在核事业方面的研究投入越来越大,在核技术应用和核物理研究中趋于关键的核能普测量系统扮演者越来越重要的角色。进入21世纪,核事业的研究发展进入新阶段,传统核能谱测量系统,主要以模拟电路为基础,对核信号的数字分析往往采用的是模拟电路搭建分析平台的方法。信号通过硬件电路的电阻电容时容易产生噪声信号,对原始信号产生干扰,所以以前的模拟系统对核信号的测量分辨力不高,处理结果不够稳定。况且传统核信号测量系统设计复杂,逻辑电路多,设计成品往往比较庞大,不适用科学技术发展对测量仪器小型化、集成化的发展要求。现代核能谱测量系统中加入了数字信号处理技术,具有集成度高、稳定性强、数据处理快等特点。核能谱测量系统主要由核辐射探测器、核脉冲放大电路、数字多道脉冲幅度分析器、计算机能谱显示软件或嵌入式移动显示模块,外加供电系统构成。其中作为核能谱测量系统的核心,数字多道脉冲幅度分析器因为其数字可控、高精度、高分辨率等特点,被核信号能谱测量系统广泛采用,基于数字多道脉冲分析器开发出多种适应各种不同核能谱测量环境的测量仪器,满足了核事业大力发展的设计需求。作为数字多道脉冲分析器的核心,数字信号处理芯片是核信号处理的关键。各种集成度更高、线性度更好、数据传输更快、能耗更小的数字处理芯片促使核技术应用进入新阶段,核信号测量系统更是百花齐放。其中FPGA（现场可编程门阵列）往往被选作核信号数字处理电路的核心处理器,承担着滤波成形、数据缓存、波形甄别等任务。随着FPGA技术和嵌入式系统的高速发展,集成了嵌入式软核的FPGA是嵌入式发展的新方向,通过SOPC Builder技术,用户可以根据自己的需要定制自己的软核,即保留了FPGA运算速度快的优点,还可以把软核作为系统控制核心,实现了功能互补,在对有算法和逻辑控制需要的系统开发上体现了卓越的性能。结合以上分析,考虑到在核辐射测量环境中,对系统功耗、集成度、数据传输和成本的要求,设计基于Nios Ⅱ软核双口RAM的核信号采集系统,FPGA作为论文唯一核心处理器,充分发挥系统器件的特点:（1）选用的FPGA集成了Niso II嵌入式软核,FPGA外加Nios Ⅱ软核协同工作,实现了系统的高度集成,功耗和成本的控制。（2）数据经过处理后采用FPGA内置的双口RAM进行数据缓存,双口RAM具有两套独立的数据线、地址线和读写控制线,允许不同的设备对同一个存储单元在不同时间进行读写。采用双口RAM的数据缓存方式,可以避免数据传输堵塞与丢包,提高系统数据传输的速度,满足核能谱测量系统对能谱数据进行实时采集的要求。针对核能谱测量系统中对系统集成化和数据高速传输的要求,论文采用基于Nios Ⅱ软核的嵌入式控制核心,双口RAM的数据缓存方式,完成了高性能核信号采集系统的设计。Nios Ⅱ作为核心处理器协同FPGA一起工作,数据通过双口RAM缓存,实现了核信号的高速采集、实时处理、灵活存储。从元器件应用、接口设计、高速信号处理等多角度对系统可靠性进行测试,对系统实时性、集成度、功耗低方面进行了验证,并最终采用NaI探测器对实验室¹³⁷Cs源和⁶⁰Co源进行连续测试,实现了核信号的能谱显示,并且保证了测量结果的准确性。实验测试表明,系统能够实现核能谱的正常测量,满足系统高集成化、高实时性、高性能和低功耗的设计特点,符合核技术应用的开发和设计要求,符和核安全级产品的设计要求,对嵌入式系统在核技术应用方面做出了尝试,开拓了核能谱测量系统设计思路,对核仪器的发展有着积极的作用。