核能谱测量与分析技术作为一种新型的尖端技术,在物理、化学、地理学、天文、生物等基础学科以及应用学科领域中都发挥着巨大的作用。尤其是在探测和获取信息的过程中,核能谱测量与分析技术因其具有精度高、灵敏度强等特点,已成为探测核信号领域中的重要技术手段。它在信息的测量与获取过程中能检测到其他手段所不能提供的信息。正是因为核测量与分析技术的可靠性、精准性,核谱仪的发展是一直备受关注的。尤其是20世纪90年代中期以来,随着超大集成电路以及数字信号处理技术的发展,数字化已经成为核谱仪研究与发展的重要方向。在核谱仪数字化的过程中,数字脉冲成形技术已经逐渐主流,也是近些年来数字信号处理最为活跃与受重视的研究方向。数字脉冲成形技术不仅可以提高数字核谱仪系统稳定性,还能改善系统灵活性和自适应性。核谱仪系统的稳定性主要是通过信噪比来衡量,而信噪比是通过滤波来提高,实际上在滤波的过程中也就确定了输出信号的形状。所以用于提高信噪比的滤波,也就是信号的成形。在当前的数字脉冲成形技术有三角形成形、梯形成形、高斯滤波成形,高斯滤波成形是现今应用最广、性能最优的成形技术。以往的三角形成形和梯形成形都是通过递归、迭代、近似处理等方法来提高运算速度的,这样会降低计算的精准度,而且也无法做到绝对实时处理,而高斯滤波成形则可以通过并行处理的思路改进算法,设计一种有限长冲激响应数字滤波器,通过求卷积可以把指数衰减信号成形为高斯脉冲信号。然后通过算法改进适应并行计算需要,采用多乘法器和多加法器协同工作来提高处理速度。对高斯脉冲成形算法进行了便于并行化处理的改进,再利用现场可编程逻辑器件FPGA设计了多乘法器和多加法器协同工作的算术逻辑运算单元,实现了一个时钟周期内就可完成一个采样点的卷积滤波运算,保证了高斯脉冲成形处理绝对实时。而且高斯滤波成形的脉冲信号在提高信号信噪比、减少弹道亏损、基线漂移等方面都有很好的表现。但它在目前的数字核谱仪系统中并没有充分发挥出其优势,国内外也没有看到相关的文献对其有所综述。所以在现今的数字化领域中,高斯滤波成形技术的应用研究空间还很大。鉴于此,设计合适的冲激响应与指数衰减信号求卷积,可以把指数衰减信号成形为高斯脉冲,且成形后的高斯脉冲幅度与指数衰减信号幅度成正比,通过这种方式就可以迭代出高斯滤波成形算法计算公式,从而实现它在数字化领域的进一步发展。本文瞄准当前核谱仪数字化的迫切需求,从信号探测、信号放大、高速数据采集、高斯滤波、实时处理技术以及可编程逻辑器件原理图法设计等相关技术出发,并利用FPGA硬件平台完成终端测试,最终在此基础上完成了基于高斯滤波成形的数字核谱仪系统的设计。最后,论文通过对设计出的数字核谱仪系统进行了实际的信噪比、线性度、能量分辨率、稳谱性能及长期稳定性等重要参数测量与验证。并且在成形时间加长的情况下测试了信噪比对成形滤波的影响,同时还进一步对基线扣除的影响因素及处理方法作了分析。通过这一系列的研究得出结论：在数字核谱仪的基础上,高斯滤波成形是可行的。