一种提高光谱仪中线阵CCD信噪比的方法

分析了CCD延长积分时间后各像元光生电荷的变化及其相互之间的影响．在此基础上。结合CCD输出信号的信噪比随积分时间延长而提高的原理,提出了根据CCD各像元接收到的光照度不同而采用不同积分时间的方法。即分段积分法．该方法的显著特点是。可以允许CCD中部分像元达到饱和．实验测量的结果表明。该方法可以有效抑制随机噪声,提高信噪比。并且有利于扩大CCD的光谱测量范围．     

基于嵌入式Web服务器的科学级CCD数据采集系统

提出了基于嵌入式Web服务器的科学级CCD数据采集系统设计的新方法，并以ARM微处理器和嵌入式Linux为平台，结合光纤传输模块实现了数据采集。试验表明，该系统可实现对科学级CCD进行远程数据采集和高效数据传输，数据采集距离可达100m以上，数据传输速率可达8MHz，并具有抗干扰能力强、不受传输距离限制等特点。     

一种提高光谱仪中线阵CCD信噪比的方法

分析了CCD延长积分时间后各像元光生电荷的变化及其相互之间的影响。在此基础上,结合CCD输出信号的信噪比随积分时间延长而提高的原理,提出了根据CCD各像元接收到的光照度不同而采用不同积分时间的方法,即分段积分法。该方法的显著特点是,可以允许CCD中部分像元达到饱和。实验测量的结果表明,该方法可以有效抑制随机噪声,提高信噪比,并且有利于扩大CCD的光谱测量范围.     

一种典型的科学级CCD驱动时序的FPGA设计

科学级CCD驱动时序对CCD可靠、稳定的运行起着重要作用.针对e2v公司的CCD47-20BI AIMO(advanced inverted mode operation)提出了一种基于FPGA(field programmable gate array)的科学级CCD驱动时序的设计方案.该设计方案以Actel公司的FPGA-APA600为硬件设计平台,在LiberoIDEv9.0开发环境中,使用Verilog语言对驱动时序进行硬件描述,并采用第三方软件ModelSim6.0进行功能仿真.配合Matrox公司的图像采集卡进行图像采集实验,实验结果表明,CCD能正常、稳定地工作,所设计的驱动时序满足CCD47-20 BI AIMO的时序要求.目前,该设计已应用于氧气探测空间外差干涉仪的CCD读出电路,满足工作要求.     

科学级CCD三维噪声模型及其评估

为了评估科学CCD噪声带给激光近场分布测量的影响,采用三维噪声模型,分析了科学级CCD的噪声,并将CCD的噪声分解为空间噪声和时间噪声。空间噪声用来评估CCD像元之间响应不一致性对测量的影响,时间噪声用来评估多次测量不一致性对测量的影响。通过设计测量系统对CCD三维噪声进行测量,并分析时空噪声的统计分布规律,发现两者均是依赖于信号、近似服从正态分布,建立了依赖于信号的时空噪声的数学模型,并实验验证了该模型是有效的。     

电子倍增CCD噪声来源和信噪比分析

作为一种高灵敏度的图像传感器,电子倍增CCD(EMCCD)在微光成像领域应用前景非常广泛.详细分析了其噪声来源,重点讨论EMCCD相比普通科学级CCD特有的乱真电荷和噪声因子,计算信噪比.在噪声来源和信噪比分析过程中提出驱动波形优化设计方法,为成像系统电子学部分设计提供理论参考.     

一种高灵敏度制冷型科学级CCD相机的设计

介绍了一种高灵敏度制冷型科学级CCD相机的设计方法.相机利用FPGA芯片实现时序驱动、相机控制及传输数据;设计了相关双采样电路来降低相机的复位噪声;数据由以太网接口芯片W5300通过TCP/IP协议发送到图像采集软件显示和处理.相机采用半导体制冷器结合水冷的方法进行制冷.实验结果表明,在相机制冷到-20℃时,最低照度可达到0.005 Lx,具有灵敏度高的特点,能够满足弱光环境中的使用需求.     

科学级紫外CCD电路系统设计

为了获取高质量高帧频紫外图像数据,设计了一套基于科学级紫外CCD的成像电路系统。整个系统以E2V公司CCD57-10图像探测器为核心,以Microsemi公司低功耗FPGA—A3PE3000L为逻辑控制单元进行展开。首先,给出了系统的总体设计方案,分析了CCD57-10 的工作特性,并设计了一套性能可靠的硬件电路系统;分析了CCD探测器的时序关系并确定了详细的时序参数,在不影响探测能力前提下,为了提高系统帧频,设计上采用了CCD开窗工作模式;通过优化时序设计,在FPGA内完成了不同曝光时间工作模式的自适应。实验结果表明,系统在200KHz读出频率,256*256开窗条件下,帧频可达3f/s,读出噪声低至10个电子,具有较好的性能。成像系统性能稳定、可靠性高,设计理念具有较好的可扩展性。     

低成本科学级CCD数字相机的研制

介绍了科学级CCD芯片的主要性能参数和读出驱动时序要求，设计了图像采集总体方案。利用计算机EPP方式和采用CCD读出、A／D转换及数据传输流水线方法降低成本、噪声和实现难度。用复杂可编程器件(CPLD)实现了图像采集的各个控制信号，并给出了时序仿真波形。给出了相机的主要性能指标和在X射线数字实时成像检测中的应用。     

嵌入式系统的制冷CCD相机

根据天文摄影中CCD的工作特性,提出了基于嵌入式技术制冷CCD相机的新方法,以ARM微处理器为硬件平台设计了嵌入式制冷CCD相机,并在低照度下的天文观测中取得了良好的效果.基于天文制冷CCD的具体特性和对信号数据输出的要求,选用CXD1267和AD9826分别设计CCD的列转移驱动时序和CCD的水平读出时序.通过微处理器定时中断,实现对CCD制冷温度的实时控制.分析了科学级CCD噪声的种类及来源,通过实验得到了温度、曝光时间与暗电流噪声的关系以及CCD的读出速率与读出噪声的关系.进而在硬件和软件上采取了相应的措施有效地降低了CCD的噪声.     

基于Web服务器的高性能CCD相机数据采集系统设计

讨论了高性能CCD相机数据采集的方法,给出基于嵌入式Web服务器的相机数据采集系统的设计方法,并以ARM微处理器和Linux操作系统为核心,结合千兆光纤传输模块设计出嵌入式服务器平台,通过移植Boa服务器和编写CGI程序实现了图像数据的远程采集和高速传输.     

大气抖动矫正用高灵敏度高帧率CCD相机

针对自适应大气抖动探测的要求,设计了一种高灵敏度、高帧率的CCD制冷相机,并对其特性进行了测试.通过使用带低通滤波器的前置放大器降低了读出噪音,研究了读出噪音与读出速度的关系.相机采用USB2.0界面传输,16 bit TADC采样,电路本底噪音为7.2 ADU,读出噪音为6.9 e-,制冷时暗电流噪音为2.19 e-/pixel/s,系统增益为0.38 e-/ADU,1×2 BIN时传输速率为28.09 fps,50行子画面传输速率为128 fps.     

高帧频CCD数据采集处理系统的设计

针对某高帧频CCD相机的设计要求,提出一种可行的CCD数据采集处理方法.由FPGA为CCD、A/D变换器提供控制信号,利用多通路数据传输的结构实现了高速图像数据的同步采样,并由高速A/D芯片AD9942实现数据的模/数转换.创新性地将控制信号和数据缓存集成在一片FPGA上,仿真结果能够很好地实现CCD高速数据采集处理.     

高功率倍频激光系统信噪比测试

用硅光电导开关测试高功率激光系统的信噪比，测试范围高至１０６。讨论了基频光与倍频光间的信噪比关系及如何测试倍频光信噪比等问题     

全光网中的光信噪比估算与系统设计

指出了WDM光传送网中 ,级联光上下路节点或光交叉连接节点后 ,系统构成上与传统级联线路放大器情况下的差异以及常用光信噪比评估公式的近似性。对WDM光传送网中线路给出了一个等效模型 ,并详细推导了光信噪比的计算公式 ,同时计入了光放大器的自发辐射噪声引起的饱和效应。最后针对不同系统配置情况进行了光信噪比的估算 ,分析了估算结果及其对线路设计的指导意义     

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.     

高性价比的电台播出区设计

为了扶持经济落后的地方广播事业发展,广东人民广播电台提供资金和技术,帮助粤西某山区县建造新的电台播出区,包括声学装修、环境美化装修和播出设备安装。项目最大的特点是投资少、声学效果好、设备国产化程度高,项目完成后,为当地听众提供了优质的收听效果,取得良好的社会效益和经济效益。     

机载双波长米散射激光雷达大气回波信号与信噪比的模拟计算

为了研究机载双波长米散射激光雷达的技术参数对其探测性能的影响,为该激光雷达的设计与研制提供理论分析依据,使用合适的大气消光模式和机载米散射激光雷达方程,对其接收的大气后向散射回波信号以及信噪比进行了模拟计算,讨论了几何重叠因子和不同消光模式对回波信号的作用,分析了激光脉冲能量、累积激光脉冲数、接收视场、滤光片半宽度等技术参数对信噪比的影响.结果表明设计的机载激光雷达完全可以进行10 km高度以下大气气溶胶和云的探测.     

高速CCD数据采集系统及接口技术

本文介绍了一种高速采集 CCD 原始数据的方案,并讨论了相应的接口技术以及该采集系统的适用范围。     

TDI CCD视频响应性能的高精度检测

TDI CCD主要应用于空间遥感和科学实验中,为了解决TDI CCD性能检测过程中精度不够高、检测方法不够准确等问题,提出了一套更为科学而准确的高精度TDI CCD性能检测方法。首先,增加TDI CCD视频信号的增益可调范围和视频AD的量化位数,尽可能高地提取出TDI CCD的噪声;其次,改变TDI CCD接收的辐照度,制定TDI CCD各项视频响应性能的检测方法;最后,提出TDI CCD各项视频响应的准确计算方法,确定测量不确定度。实验结果表明:和以前测量方法相比,暗电流信号和CCD噪声的测量不确定度减小了10倍,其他视频响应性能的不确定度也减小了5倍多,因此,现有测量方法提高了TDI CCD视频响应的检测精度和准确性。