長線陣CCD高速驅動與信號處理系統(tǒng)研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、線陣CCD(電荷耦合型器件)由于其具有較廣的成像視野、快速的掃描速率、較高的分辨率等優(yōu)點,越來越多的被運用在軍事領域和航天推掃等高端應用場合?;贔PGA的長線陣CCD成像系統(tǒng)需要實時的對目標信息進行采集,在器件的挑選、驅動時鐘的選擇、各部分信號處理電路的設計以及通信接口的調(diào)試過程中,都需要有相當高的標準。研究和設計基于線陣CCD的高速驅動與信號處理系統(tǒng),對高性能航天推掃相機的開發(fā),具有重要的應用和參考價值。
  本文研究了長線陣

2、CCD高速驅動與信號處理系統(tǒng)的實現(xiàn)原理。主要包括:CCD傳感器的主要特性和基本工作原理,輸出信號特征,相關雙采樣原理以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等。根據(jù)航天推掃系統(tǒng)中CCD相機的要求,對基于FPGA的長線陣CCD高速驅動與信號處理系統(tǒng)進行了設計,包括高速CCD驅動信號電路的設計、CCD管腳驅動電路設計、CCD輸出信號調(diào)理電路設計、模擬前端電路設計以及采集后圖像信號的格式編排設計幾個部分。本系統(tǒng)采用集成化的模擬前端對CCD輸出信號進行調(diào)理,模擬前端包

3、括相關雙采樣電路、暗電平鉗位電路、增益調(diào)節(jié)電路以及采樣精度為12比特的模數(shù)轉換電路。本設計以Xilinx公司的低成本FPGA為核心,利用Xilinx公司的開發(fā)環(huán)境ISE14.1對CCD的驅動時序信號以及模擬前端驅動信號和串行外圍設備接口(Serial Peripheral Interface)進行設計,并對模擬前端輸出的數(shù)字信號進行格式編排。
  通過對測試結果的分析表明,各項性能指標均達到同類產(chǎn)品先進水平。與傳統(tǒng)的長線陣CCD驅

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