核谱测量技术是以核信号谱线提取为基础的核分析方法,涉及核电子技术、核探测技术、传感技术、计算机技术等多技术领域。传统核谱测量系统采用硬件电路实现各功能模块,其灵活性差,性能指标低下。高速N/D转换器和数字信号处理器的飞速发展促进了核谱测量系统的数字化历程,数字式核谱测量系统在性能、结构、功能重构上都具有优越的表现,具有重要的学术研究意义和应用价值。本文首先讨论了核探测输出信号的波形特性,总结了数字核谱测量系统的结构组成,分析影响系统性能的主要因素并给出数字化方法减弱影响因素的思路；其次,针对数字化后核信号的处理方法,通过对现有的基线估计、滤波成形和幅度提取等算法进行了研究分析与优缺点对比,选择基于sage-husa自适应优化的卡尔曼滤波算法作基线估计,确定基于函数卷积法的梯形成形算法和基于脉冲积分法的幅度提取算法,同时采用Matlab对算法的可行性进行验证分析；最后,开发了以FPGA为数字处理核心的数字核谱测量硬件平台,并完成信号采集、基线估计、梯形成形、道址存储以及通讯等功能的设计与验证,最终研制成功数字式核能谱测量系统。为实现系统性能指标测试,利用MFC应用程序框架开发了能谱分析软件,能够实现谱线数据平滑、分辨率计算、净面积求取等解谱分析。系统测试结果表明,该系统具有较高的脉冲计数率与能量分辨率,满足预期的参数指标,与传统核谱测量系统相比,性能上有显著提高。