仪器是人类认识世界、探索世界的必要工具。仪器的发展经历了模拟式仪器、数字式仪器、智能化仪器和可重构仪器等阶段；核仪器作为科学仪器的一个分支,它的发展也同样经历了这些阶段。可重构核仪器是核仪器最新的发展方向,它针对不同应用分别使用专用测量核进行重构,在统一的硬件模板上实现专用的核仪器,在核与粒子领域基础研究和核技术应用研究中有非常广泛的应用前景。国际上对可重构核仪器的研究刚刚起步,在不远的将来,基于可重构技术的核仪器将可以代替传统核仪器在多种核测量应用中使用,甚至取代传统核仪器。本工作从核电子学仪器的基本构成进行分析,提出一种核电子学仪器重构的概念,并基于可重构器件和数字脉冲处理提出了完整的可重构核仪器框架,且实现了一个可重构核仪器。这套可重构核仪器选择可编程逻辑器件作为可重构目标器件,并针对核仪器功能,采用DPP处理算法设计多种可重构IP核,配合前端模拟插件,利用包含MCU的通信控制芯片,实现基于同一个硬件模板上的可重构核仪器。本论文中详细介绍了核电子学仪器的重构概念,提出了具体的性能指标,并据此提出核仪器重构的框架和层次,进而根据提出的需求详细描述了可重构核仪器的硬件总体设计、前端模拟插件设计、核探测IP核设计、配套软件驱动设计等。论文工作中针对三个不同类型的实验设计了三个不同应用的实例：“α粒子能量损失”“X射线吸收和特征谱测量”等大学核与粒子专业实验,非相干多普勒测风激光雷达频率锁定系统,和基于时间测量IP核的高精度时间脉冲发生器。通过不同的核测量应用证明了可重构核仪器可以通过重构满足不同的测量任务,可重构框架可以很好地应用在核测量中。本论文工作的创新点如下：(1)提出了核仪器重构的框架和方法。基于DPP技术,把可重构技术引入核探测系统中,通过前端模拟插件和核探测IP核的硬件重构,仪器驱动软件配置来构成能够满足不同核探测需求的探测系统,并基于这种框架设计实现了一个可重构核仪器；(2)在可重构框架上设计了一整套测量IP核库,包括基本功能库、核测量专用核和系统通信核,在此基础上配套上位机驱动程序和前端模拟插件,完成测量、通信及重构功能,覆盖了绝大多数的核测量内容,功能上可以替代商用仪器;(3)在多个核测量应用中使用。“半导体探测器与a粒子能量损失”“X射线吸收和特征谱测量”“伽马能谱测量”“卢瑟福α粒子散射”“高速运动的电子动量与能量关系”等大学核与粒子专业实验中、多普勒测风激光雷达中成功通过重构核仪器完成测量任务,达到商用仪器的水平。