凝视型热像仪读出驱动和预处理功能模块研究

论文摘要

本文围绕国产三代红外热像仪读出电路的接口电路和信号预处理技术展开研究。分析了红外焦平面阵列读出电路的性能和输出信号的特性,提供了解决方案。完成了读出电路驱动电路、信号预处理、信号梳理以及与1394接口的硬件设计,并给出了驱动电路的实验结果。此外,对程控增益放大的算法进行了研究,并完成了所有系统功能的程序设计。

论文目录

• 1 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 课题理论意义和应用价值
• 1.3 国内外红外热成像技术的研究概况与发展趋势
• 1.3.1 国内外热像仪的发展过程
• 1.3.2 红外焦平面器件的发展现状
• 1.3.3 国内外研究概况及发展趋势
• 1.4 本文所作的工作
• 2 总体系统原理介绍
• 2.1 红外热像仪工作原理
• 2.2 红外焦平面阵列读出电路的性能要求
• 2.2.1 积分时间
• 2.2.2 噪声
• 2.2.3 读出速率
• 2.2.4 探测器偏置控制
• 3 总体系统设计
• 3.1 系统工作要求
• 3.2 系统硬件架构
• 3.3 读出电路的接口电路
• 3.4 信号预处理电路的设计
• 3.4.1 阻抗匹配电路
• 3.4.1.1 阻抗匹配的基本原理
• 3.4.1.2 阻抗匹配电路设计
• 3.4.2 相关双采样电路
• 3.4.2.1 CMOS传感器的主要噪声分析
• 3.4.2.2 相关双采样电路原理与实现
• 3.4.3 视频信号处理芯片AD9814的介绍与在本课题中的应用
• 3.5 图像格式转换与1394接口的的连接
• 4 系统功能实现
• 4.1 驱动电路的实现
• 4.2 预处理电路的实现
• 4.2.1 相关双采样和A／D转换时钟的实现
• 4.2.2 内部寄存器配置和程控增益的实现
• 4.3 信号梳理电路的实现
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录A
• 附录B
• B.1 384×288点阵位图灰度图像（中间亮行为坏像点）
• B.2 信号幅度