当束流注入储存环后,由于加速器中约束带电粒子的磁铁元件有磁场误差和机械误差,束流在注入储存环时并非理想的切入角,以及其他非线性元件在制造加工、安装以及运行过程中存在微小的偏差,导致束流在真空管道中高速运动时偏离理想轨道,束流在横向产生振荡,实时测量束流在真空管道中的横向位置变得十分重要。本文针对同步加速器储存环中束流横向位置产生振荡的现象,开展了逐圈逐束团束流位置测量系统算法及实现的研究。利用逐圈逐束团束流位置测量系统,能够快速读取单个束团的位置信息,为加速器物理研究人员提供更多宏观粒子在加速器中的行为数据;将多圈束流位置平均,为闭轨系统提供更高精度的束流位置,给束流调试人员方便快捷的“眼睛”,实时观测束流在真空管道中的横向位置,给加速器物理科研人员做机器研究和科研实验提供有力条件。目前束流位置测量主要是用非拦截式探测器极板感应束流信号,根据探测器极板上感应到的信号特点,来实现束流位置测量的目标。常用的束流位置测量系统由束流位置探测器极板、前端放大器、数据获取电子学系统组成。前端放大器将探测器极板上的束流信号放大后经长距离电缆传输至数据获取电子学系统。数据获取电子学将模拟信号转换为数字信号,利用先进的数字信号处理技术与复杂的算法将探测器极板的信号转换为束流位置和束流强度的信息。信号从探测器极板至数据获取电子学系统,关键在于利用现有技术将有用信息从原始的探测器模拟信号中提取出来。逐圈逐束团束流位置获取系统的主要功能是获取单个束团的束流位置信息和具有更高精度的多圈平均的束流位置信息。本文采用两种技术路线开展了对多圈束流平均位置测量算法和逐圈逐束团束流位置测量算法及其实现的研究,一种是同相/正交（I/Q）解调算法,另外一种是软件锁相环门控积分算法。利用IQ解调原理,用同步加速器提供的高频信号作为参考信号,将4个极板上得到的束流信号与参考信号混频,混频后数据通过CIC滤波器抽取至10 k Hz,计算出每个极板信号相对幅值,用差比和公式可计算出束流位置。在IQ解调算法中,最为关键的是生成正交数据流。论文中分别提出了希尔伯特变换算法生成正交数据流和实时获取加速器回旋频率输入DDS生成正交数据流的方案。软件锁相环积分门控算法利用4个探测器极板的加和数据输入软件锁相环生成与束流完全同步且锁定的本地振荡信号,根据产生本地振荡信号的相位查找表,生成在单个回旋周期内可调节的积分门控信号。在积分门控信号有效期间对每个探测器极板上采集到的数据进行积分,得到每个极板上束流信号的相对幅值,最后用差比和公式计算出束团位置,此时得到的束流位置为单个束团经过当前极板的位置值,即逐束团束流位置测量。逐圈束流位置值可根据同步加速器的谐波数将逐束团束流位置值进行排序后得到。两种算法中,4个极板信号幅值的加和可以表征储存环中相对流强的大小。两套束流位置计算算法同时运行于一片FPGA内。算法设计完成后,在实验室进行了验证测试。实验室条件下软件锁相环算法在频率跳变20 k Hz时能够实现即时锁频锁相。实验室条件下位置测试结果表明,在位置灵敏度系数为90mm时,多圈平均束流位置测量精度好于3μm,逐束团束流位置测量精度好于6μm,室内温度变化范围在4℃（25℃）时,位置长期稳定度偏差小于40μm。由于HIAF装置还在建设中,设计完成的束流位置获取系统首先在HIRFL冷却储存环上进行了测试验证。在具备束流测试条件时,主要测试了高阻型前端放大器放大的探测器极板信号。实验测试首先验证了软件锁相环的功能,结果显示束流信号与锁相环输出的本振信号在加速过程中能够锁定。在位置测量验证中,同时接入商业产品Libera Hadron进行对比测试,比较束流从加速开始到引出结束的位置值。其中IQ算法测得的横向束流位置和Libera Hadron窄带分析算法测得的结果在宏观周期和微观细节上一致。在标称束流流强的和（SUM）值比较时,首先比较了利用希尔伯特变换算法计算得出的SUM值,SUM值有明显的振荡,并分析了原因;然后测试了利用DDS生成正交数据流得出SUM值的算法,此时的SUM值没有振荡,而且与Libera窄带分析算法所得结果一致。最后,将测得的位置值与运行于HIRFL上的剩余气体电离剖面探测器测得的结果比较,两者比较吻合。以上所有的测试结果表明,系统能够实现多圈束流平均位置与逐圈逐束团的束流位置测量,在束流位置测量精度上能够满足实际使用需求。