高分辨率大面阵CCD相机的高帧频设计

目前采用高分辨率全帧CCD FTF4052作图像传感器的航拍相机帧频一般不超过1 f/s,不能满足高帧频应用.文章对FTF4052基本驱动电路进行了改进,利用CCD四个输出放大器进行同时输出,使最高帧频达到了3.4 f/s.介绍了四路输出时CCD驱动时序、前端处理电路、直流偏置电路、接口电路等的设计.改进后的驱动电路能满足多种航拍相机的应用要求.     

140万像素高清数字摄像机电路设计

介绍140万像素、每秒7.5帧高清高速数字摄像机的电路设计方案。该设计主要由SONY的CCD ICX205AK,Analog Devices模拟前端电路AD9923A以及Xilinx的FPGA XC3S1200E,TOKYO的JPEG压缩芯片TE3310RPF和ATMEL的ARM芯片AT91RM9200等组成。模拟前端电路AD9923A实现CCD水平和垂直时序的产生,CCD的放大,CCD信号的模数转换三大功能;CCD ICX205AK输出信号经模拟前端电路AD9923A进行放大和模数变换后,输入到FPGA进行数据格式处理,生成YUV信号输入到压缩芯片进行JPEG压缩,然后由ARM通过网络将压缩数据传送到客户端。实验结果表明,该设计方案每秒可以采集、压缩、传输140万像素图像7.5帧。     

高分辨率全帧CCD高速驱动设计

目前采用高分辨率全帧CCD作为图像传感器的航空遥感相机输出帧频低、驱动设计灵活性低,应用受到限制.为提高全帧CCD相机应用水平,通过FTF5066M驱动电路结构和时序关系分析,采用分离器件设计了全帧CCD的稳压变换电路、偏置电压电路和水平垂直驱动电路.利用FPGA设计了四通道高速并行输出的时序脉冲产生电路,克服了传统单通道输出方法的速度限制.试验中,该驱动电路利用MVC3000F镜头成功采集到高速图像.实验表明,本驱动设计配置灵活,输出帧频从0.7fps提高到2.16fps,充分满足了航空遥感相机的高帧频要求.     

星载CCD相机图像采集电路设计与实现

以DALSA公司的CCD传感器FTT1010M为核心,设计并实现了一种星载CCD相机图像采集电路,详细介绍了图像传感器FTT1010M的特性、工作模式、工作时序,并阐述了其模拟驱动电路、时序电路、电源转换电路等图像采集电路的设计与实现。经过实际项目验证,设计的采集电路能够满足各项技术要求,具有较高的实用价值。     

基于CPLD的CCD驱动电路自动增益调整

给出了一种应用CPLD设计的可自动调整增益的CCD驱动电路。该电路根据CCD输出的模拟电压值与其曝光时间有关这一原理，来对CCD输出的模拟电压值进行A/D转换，然后由CPLD得到电压峰值并判断其大小，进而调节CCD驱动电路的频率，以改变CCD的曝光时间，从而使输出信号保持在一定的范围之内。[编者按]     

基于FPGA的面阵CCD驱动电路设计

选用Kodak公司生产的大面阵行间转移型CCD（电荷耦合器件）芯片KAI-2093作为数码摄像机的图像传感器,介绍了其内部结构和工作原理,探讨了基于可编程逻辑器件FPGA用于对CCD驱动电路设计的方法和实现途径。基于KAI-2093的驱动时序和VHDL语言,给出了部分驱动时序的程序。结果表明本设计各项参数及指标均符合实际工作需要。此方法也可适用于其他类型的CCD驱动电路的设计。     

掌形仪数据采集系统的设计

人体掌形识别对掌形数据的准确性要求很高,这对数据采集电路的低噪声和准确性提出了更高要求.根据CCD图像传感器需复杂驱动时序和空间采样离散模拟信号输出的特点,采用FPGA做CCD时序驱动电路、用前置电路对CCD输出信号做后级处理.由DSP对CCD数据进行A/D采集后存储到外扩大容量SDRAM存储器中.由实际硬件电路测出的实验结果表明,系统的可靠性、稳定性很好.为掌形识别系统提供了准确的数据保证.     

高分辨率大面阵CCD相机高帧频设计及其非均匀性的校正

目前采用高分辨率全帧面阵CCD FTF5066M 作图像传感器的航拍相机帧频一般不超过1 fps,为了满足高帧频应用,文中首先介绍了全帧型面阵CCDFTF5066M 的基本驱动电路,并对其进行了改进,利用CCD 4个输出放大器进行同时输出,使最高帧频达到了3.4 fps,介绍了4 路输出时CCD驱动时序、前端处理电路、直流偏置电路、接口电路等的设计,改进后的驱动电路能满足多种航拍相机的应用要求。然后对全帧型面阵CCDFTF5066M 的非均匀性进行了分析,并建立了一种响应非均匀性检测系统。利用该系统分别对面阵CCD5066M 的4 个象限之间的非均匀性和每个像元之间的非均匀性进行了检测。在CCD 响应度为线性的基础上,提出了两点校正算法并对非均匀性进行校正。通过校正4 个象限响应灵敏度的标准偏差降低到原来的1/13。通过对鉴别率板的重新拍摄,可以看出面阵CCD 的非均匀性得到了明显的改善。     

行间转移型面阵CCD成像系统设计

采用行间转移型面阵CCD KAI-1020作为图像传感器,以现场可编程门阵列（FPGA）为核心控制器,设计并实现了一个完整的成像系统。FPGA产生驱动时序、控制CCD上电顺序、调节曝光时间,并实现数据缓存。CCD模拟视频信号经过预处理,通过同轴电缆传输到CCD专用视频处理器进行相关双采样和模数转换,以10位像素深度输出到FPGA,数字视频信号经过差分芯片驱动以低压差分信号（LVDS）格式输出到数据采集卡。集成化视频处理电路提高了系统的信噪比,改善了成像质量。实验表明,CCD成像系统工作稳定可靠,像素读出时钟为10 MHz时,帧频为10帧/s。设计的CCD成像系统性能好、可靠性高、实现周期短,具有很强的可扩展性。     

KAI-2093型面阵CCD多模式驱动时序设计

针对某航空相机的设计要求,提出了一种可行的多模式驱动时序设计方法。采用柯达公司的KAI-2093行间转移型面阵CCD传感器,结合它的结构特点和双通道数据传输的思想分析了传感器驱动时序关系,提出了3种驱动模式:binning、no-binning和TDI模式。以Altera公司的FPGA芯片EP1C6Q240作为时序发生器并实现数据的缓存和拼接,从而实现了时序发生器与数据处理器的一体化设计。在QUARTUSII7.0开发环境下采用VHDL语言编程,通过Modelsim AE6.1b实现数据缓存器的仿真。实测结果表明,所设计的驱动时序满足KAI-2093的时序要求,binning模式下帧频可达60帧/s,120帧/s等,满足高速跟踪要求;no-binning模式下全帧输出帧频可达30帧/s;TDI模式下能保证CCD长时间工作而不影响成像质量,该设计方法提高了系统的集成度和抗干扰能力。     

基于TMS320DM355高清红外摄像机设计

为了能够在低光照强度情况下,获得高清图像,达到夜晚监控的目的,采用嵌入式设计方法,根据具体的应用需求,选择低照度高、解析度的CCD芯片KAI-1010以及与之相匹配的时序产生芯片KSC-1000设计图像采集模块,实现了光信号到电信号的转换;采用AD9945芯片,完成采集到的模拟信号到数字信号的转换;将获得的数字信号经过主处理芯片TMS320DM355进行图像前端处理及后端处理后,送到网络接口芯片DM9000A,经过网络在上位机实时获取视频图像。     

高频雷达模拟前端与天线的匹配问题研究

针对模拟前端设计过程中,模拟前端与天线的匹配问题,文章分析了天线的各性能参数对于增益可调模拟前端的噪声系数、灵敏度、动态范围等技术指标的影响,得出了模拟前端的噪声系数和输出三阶截点的具体表达式,为模拟前端的设计提供了理论依据。     

CCD成像系统中模拟前端噪声的研究

为了提高CCD成像电子学系统的信噪比,设计了3种模拟前端电路,借助Orcad软件对它们的输出波形进行比较,分析电路结构与噪声产生机理的关系,从理论上比较3种电路结构的噪声水平。然后采用三线阵CCD探测器KLI8023和视频处理器TDA9965在硬件上实现3路模拟前端的电路设计,并通过X64-LVDS采集卡分别将3路图像信息显示在终端机上。每个像元成像50次,统计这50次的均方差（噪声）和信噪比,通过拟合曲线比较三路模拟前端的噪声水平和信噪比。在相同光照条件下,第1路的信噪比达到750dB,第3路只有600dB,验证了理论分析的结果,讨论不同像元频率、带宽与信噪比的关系,为今后的成像系统电路设计提供参考和实验依据。     

基于PVDF薄膜材料的脉搏传感器的研制

介绍了一种基于PVDF压电薄膜材料研制而成的脉搏传感器。该脉搏传感器从手腕处获取微弱的脉搏信号,前端采用鼓式振动结构,最大的获取信号,提高灵敏度;后经电荷放大、滤波等信号处理电路从而实现了脉搏模拟信号和脉冲方波信号的输出。     

基于AD9928A的CCD摄像机的AFE设计

选用ADI公司的AD9928A芯片进行CCD图像传感器的AFE模拟前端设计,包含对AFE模拟前端硬件设计以及驱动时序的研究.主要应用于安防道路智能分析,具有图像分辨率高、噪声小,帧率高、色彩真实鲜亮、超高动态范围等优点,适合基于CCD摄像机的智能分析和图像识别系统.     

ADC模拟输入阻抗测试及窄带网络匹配技术

讨论了高速流水线ADC模拟输入前端的一般结构及其等效模型,在此基础上介绍了该类型ADC模拟输入端的阻抗测量原理和一种适用于窄带应用的ADC模拟输入端谐振匹配网络设计方法。最后,以某14位250 MS/s无缓冲ADC为例,详细介绍了模拟输入阻抗测量以及匹配设计步骤,并给出匹配优化后的测试结果。     

0.25?μm 1.2?MHz BOOST-PFM-CONTINUOUS triple mode LED driver integrated in analog front end IC for portable application

This paper proposes a triple mode LED driver integrated with 16bit level sensitive analog front end by 0.25???m CMOS process for portable application. The LED driver needs to regulate single LED current with 0.9?C3.6 V_input voltage to support several types of battery. The output range is 2.5?C4?V which requires voltage step-up and step-down. A step-up/step-down converter can do this with a lot complexity, more components, lower efficiency and requirement of high voltage switches which adds extra manufacture cost. Our proposed topology avoids complicated step-up/step-down topology. It has triple modes: Boost PWM mode, PFM mode, LDO mode to cover different input voltage range. The mode control is implemented by simple circuit and gives smooth mode transition and very stable LED current. The simple topology makes it possible to use two stack 3?V IO devices as internal power switch to tolerate max to 5.7?V. By careful design and layout, LED switching activity only degrades the 16bit level analog front end SNR by 1?dB.     

D/A转换在System View环境下的仿真及硬件实现

针对模拟信号在传输介质中优于数字信号,而设计数模转换模块。首先用System View对DAC模块进了仿真。然后设计的D/A转换的硬件电路。通过设计了一个前置的串并转换电路,不仅可以实现8位并行数字信号的D/A转换,还可实现8位串口输入数字信号的D/A转换。在输出端,接入一个有源二阶低通滤波电路,使模拟输出更为平滑。达到了在实际范围内较低波形衰减的目的。     

A quasi-optimum receiver for continuous phase modulation

A simple receiver structure for any continuous phase modulation (CPM) scheme is introduced. Its front end is just the ordinary linear receiver followed by a subinterval sampler, eliminating the need for the standard analog matched filters. Its design is based on the decomposition of the CPM signal in the Walsh signal space. This brings the hardware requirement to a minimum, and near-optimum performance can be easily obtained     

UHF RFID标签芯片模拟射频前端设计

对射频识别标签芯片系统结构及工作原理进行分析,设计应用于符合ISO18000—6C／B两种标准的UHFRFID标签芯片的模拟射频前端,主要包括整流电路、稳压电路、调制／解调电路、上电复位及时钟产生电路。模拟射频前端芯片采用TSMC0．18μm CMOS混合信号工艺流片验证。测试结果表明,所研制的模拟射频前端性能满足UHF RFID标签芯片系统要求。