数据处理装置

本公开涉及通信及数据处理，更具体地涉及一种数据处理装置。

背景技术：

1、在中子俘获反应中，靶物质俘获中子进入激发态，进而释放多条瞬发伽马射线。多个伽马探测器可以探测瞬发伽马射线，从而可以根据探测到的瞬发伽马射线反推中子俘获反应过程。

2、在实现本公开的构思中，发明人发现相关技术至少存在以下问题：在中子俘获反应中，由多个探测器输出的与伽马射线对应的信号全部被采集上传时，会产生巨大的实验数据量，数据传输及存储压力较大。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本公开提供了一种提高数据处理装置及方法。

2、根据本公开的第一个方面，提供了一种数据处理装置，包括：

3、多个数据采集板卡，其中，每个上述数据采集板卡包括：

4、第一现场可编程门阵列，配置为对多个时钟周期采集到的实验数据进行波形特征筛选及打包，得到压缩数据包和局部触发数据包，并在根据接收到的由全局符合处理板卡发送的全局触发数据包，确定上述压缩数据包包括有效的实验数据的情况下，向外部接收设备传输上述有效的实验数据；

5、其中，上述压缩数据包包括从多个时钟周期采集到的实验数据中筛选出的符合波形特征的第一目标数据及与上述第一目标数据对应的过阈时刻，上述局部触发数据包包括与上述第一目标数据对应的幅度信息和上述过阈时刻，上述过阈时刻表征上述第一目标数据大于与波形特征对应的波形阈值的初始时刻；

6、上述全局符合处理板卡，配置为在根据预定数据包数量和预定总能量，确定预定时长内接收到的与上述多个数据采集板卡对应的局部触发数据包有效的情况下，根据有效的与上述多个数据采集板卡对应的局部触发数据包，生成上述全局触发数据包；

7、其中，上述全局触发数据包包括全局触发时刻，上述全局触发时刻表征上述全局符合处理板卡在预定时长内接收到的与多个局部触发数据包对应的多个过阈时刻中的最小值。

8、根据本公开的实施例，每个上述数据采集板卡还包括：

9、第一缓存，配置为经过预定延时时长后，对上述压缩数据包进行缓存；

10、上述第一现场可编程门阵列包括：数据挑选单元，配置为响应于接收到由上述全局符合处理板卡发送的全局触发数据包，从上述第一缓存读取上述压缩数据包，并根据上述全局触发数据包包括的全局触发时刻，确定上述压缩数据包是否包括有效的实验数据。

11、根据本公开的实施例，上述数据挑选单元通过执行以下操作实现上述根据上述全局触发数据包包括的全局触发时刻，确定上述压缩数据包是否包括有效的实验数据：

12、对上述压缩数据包进行解析，得到上述第一目标数据及与上述第一目标数据对应的过阈时刻；

13、对上述全局触发数据包进行解析，得到上述全局触发时刻；

14、根据上述全局触发时刻和上述预定时长，确定截止时刻；

15、在上述过阈时刻大于等于上述全局触发时刻且小于上述截止时刻的情况下，将上述第一目标数据确定为有效的实验数据。

16、根据本公开的实施例，上述第一现场可编程门阵列包括：

17、第二缓存，配置为对每个时钟周期采集到的实验数据存储预定延时时长，得到与每个时钟周期对应的延时实验数据；

18、局部触发单元，配置为根据预定幅度阈值和预定脉宽阈值，对多个时钟周期采集到的实验数据进行阈值判断，确定与上述第一目标数据对应的过阈时刻，并对与上述第一目标数据对应的幅度信息和上述过阈时刻进行打包，得到上述局部触发数据包；

19、上述局部打包单元，配置为接收由上述局部触发单元发送的上述过阈时刻及由上述第二缓存发送的与每个时钟周期对应的上述延时实验数据，并根据上述过阈时刻，对与多个时钟周期各自对应的延时实验数据中包括的第一目标数据进行提取及打包，得到上述压缩数据包。

20、根据本公开的实施例，上述局部触发单元通过执行如下操作实现上述根据预定幅度阈值和预定脉宽阈值，对多个时钟周期采集到的实验数据进行阈值判断，确定与上述第一目标数据对应的过阈时刻：

21、对多个时钟周期采集到的实验数据依次进行解析，得到与多个时钟周期采集到的实验数据各自对应的至少一个幅度值；

22、将与多个时钟周期采集到的实验数据各自对应的至少一个幅度值依次与预定幅度阈值进行比较，得到上述至少一个幅度值大于等于上述预定幅度阈值的初始时刻及上述至少一个幅度值连续大于等于上述预定幅度阈值的连续脉宽；

23、在上述连续脉宽大于等于上述预定脉宽阈值的情况下，将上述初始时刻确定为上述过阈时刻。

24、根据本公开的实施例，上述局部打包单元通过执行如下操作实现上述根据上述过阈时刻，对与多个时钟周期各自对应的延时实验数据中包括的第一目标数据进行提取及打包，得到上述压缩数据包：

25、根据上述过阈时刻、上述预定延时时长、第一采集时长和第二采集时长，确定初始打包时刻及截止打包时刻；

26、确定接收到每个上述延时实验数据的接收时刻；

27、对接收时刻大于等于上述初始打包时刻且小于等于上述截止打包时刻的延时实验数据进行打包，得到上述压缩数据包。

28、根据本公开的实施例，上述局部打包单元通过执行如下操作实现上述对接收时刻大于等于上述初始打包时刻且小于等于上述截止打包时刻的延时实验数据进行打包，得到上述压缩数据包：

29、获取与上述局部打包单元对应的数据采集板卡的板卡编号、通道编号和预定数据包长度；

30、对上述板卡编号、上述通道编号、上述预定数据包长度、上述过阈时刻和上述接收时刻大于等于上述初始打包时刻且小于等于上述截止打包时刻的延时实验数据进行打包，得到上述压缩数据包。

31、根据本公开的实施例，上述全局符合处理板卡包括：

32、第二现场可编程门阵列包括：全局符合处理单元，上述全局符合处理单元，配置为通过执行如下操作实现根据预定数据包数量和预定总能量，确定预定时长内接收到的与上述多个数据采集板卡对应的局部触发数据包有效：

33、对预定时长内接收到的与上述多个数据采集板卡对应的局部触发数据包进行统计，得到目标数据包数量；

34、对预定时长内接收到的与上述多个数据采集板卡对应的局部触发数据包分别进行解析，得到与预定时长内接收到的每个数据包对应的幅度信息；

35、对与预定时长内接收到的各个数据包对应的幅度信息进行统计，得到目标总能量；

36、在上述目标总能量大于上述预定总能量，且上述目标数据包数量大于上述预定数据包数量的情况下，确定上述预定时长内接收到的与上述多个数据采集板卡对应的局部触发数据包有效。

37、根据本公开的实施例，上述全局符合处理单元通过执行如下操作实现上述根据有效的与上述多个数据采集板卡对应的局部触发数据包，生成上述全局触发数据包：

38、针对与上述全局触发时刻对应的局部触发数据包，生成全局触发号；

39、根据上述全局触发时刻和上述全局触发号，生成上述全局触发数据包。

40、根据本公开的实施例，每个上述数据采集板卡还包括：

41、模数转换单元，配置为将探测器在每个时钟周期采集到的模拟实验数据进行模数转换，得到与每个时钟周期对应的上述实验数据；

42、上述第一现场可编程门阵列还包括：数据上传单元，配置为接收由上述数据挑选单元发送的有效的实验数据，并向上述外部接收设备发送上述有效的实验数据；

43、上述多个数据采集板卡与上述全局符合处理板卡之间通过光纤、线缆或背板连接。

44、本公开的第二方面提供了一种数据处理方法，包括：

45、对多个时钟周期采集到的实验数据进行波形特征筛选及打包，得到压缩数据包和局部触发数据包，并在根据全局触发数据包，确定上述压缩数据包包括有效的实验数据的情况下，向外部接收设备传输上述有效的实验数据；

46、其中，上述压缩数据包包括从多个时钟周期采集到的实验数据中筛选出的符合波形特征的第一目标数据及与上述第一目标数据对应的过阈时刻，上述局部触发数据包包括与上述第一目标数据对应的幅度信息和上述过阈时刻，上述过阈时刻表征上述第一目标数据大于与波形特征对应的波形阈值的初始时刻；

47、在根据预定数据包数量和预定总能量，确定预定时长内的局部触发数据包有效的情况下，根据有效的局部触发数据包，生成上述全局触发数据包；

48、其中，上述全局触发数据包包括全局触发时刻，上述全局触发时刻表征在预定时长内接收到的与多个局部触发数据包对应的多个过阈时刻中的最小值。

49、根据本公开的实施例，由于多个数据采集板卡中的每个数据采集板卡包括的第一现场可编程门阵列可以对多个时钟周期采集到的实验数据进行波形特征筛选及打包，得到压缩数据包和局部触发数据包，并在根据接收到的由全局符合处理板卡发送的全局触发数据包，确定压缩数据包包括有效的实验数据的情况下，向外部接收设备传输有效的实验数据，实现对与多个数据采集板卡对应的实验数据进行多次波形特征筛选，精确的确定出有效的实验数据，且仅向外部设备传输有效的物理实验数据，大大减小数据传输量及存储量，减小数据传输及存储压力。而由于全局符合处理板卡可以根据预定数据包数量和预定总能量，确定预定时长内接收到的与多个数据采集板卡对应的局部触发数据包有效，可以实现根据与多个数据采集板卡对应的第一目标数据的总能量对有效实验数据进行精确识别，进而可以得到包括反应有效物理实验数据的准确的触发时间的全局触发数据包。