基于LCTF的艇载多光谱CCD相机的光学系统设计

提出了一种基于液晶可调谐滤光片(LCTF)多光谱CCD相机光学系统设计方案,该光学系统焦距60 mm,F数为3.5,谱段范围400～720 nm,视场角16.6°.采用前置扩束光学系统获得满足液晶可调谐滤光片孔径、视场角要求的光束,后继成像系统采用双高斯型结构,像质分析表明,此设计能够满足使用要求,在谱段范围内,16个波段都能清晰成像,满足实际工程需要.     

用MATLAB和样条函数拟合红外探测器相对光谱响应曲线

以长波HgCdTe和中波InSb红外探测器相对光谱响应的测试数据为例,介绍了用MATLAB提供的样条函数例如三次样条函数、B样条函数拟合相对光谱响应曲线的方法。这种方法具有实现容易、使用快捷、精度较高等特点。给出了MAT—LAB程序。该方法也可以用于红外系统其他参数类似测试数据的拟合及插值计算。     

多角度偏振成像仪相对光谱响应定标方法

相对光谱响应是检测和评估多角度偏振成像仪性能的基本参数之一。采用基于激光泵浦氙灯光源的单色仪、消偏器、参考探测器和45°分束镜, 搭建了一套多角度偏振成像仪相对光谱响应测量装置。采用分束镜同步测量的方法,降低光源的非稳定性影响;针对测试过程繁琐和测试时间长的问题, 在基于现有不同开发平台开发的单色仪和数据采集系统的基础上,采用ActiveX控件与动态链接库技术,研制了一套相对光谱响应自动测试系统,降低时间 非稳定性影响,提高测量精度和效率。采用多角度偏振成像仪490 nm和865 nm偏振通道作为应用案例,开展了相对光谱响应的整机测试实验。实验结果 表明多角度偏振成像仪中心波长测量极差值与带宽均值的比值精度在0.11%以内,满足响应非一致性优于0.6%的定标要求。     

空间谱估计中非同步采样误差补偿方法研究

高分辨空间谱估计算法要求对多路信号进行同步采样,非同步采样会导致空间谱估计的偏差。本文提出了一种对非同步采样进行补偿的方法——前后向对称采样法。该方法设置阵元采集顺序为非顺序采样,利用前、后向对称采样数据之和计算空间谱。当交替采样延时精确的时候,由于对称性,相加后信号的阵列误差矩阵是一个实数矩阵,对方向向量的相位没有影响,因此可以得到方位角的无偏估计。理论分析与仿真结果表明:当交替采样延时精确时,该方法可以消除非同步采样对空间谱的影响,与重新建模法补偿性能相近;当交替采样延时不精确时,该方法比重新建模法的补偿效果好,而且前后向对称采样法算法简单,且无需已知交替采样延迟时间。因此,前后向对称采样法是对空间谱估计中非同步采样误差的一种有效补偿方法。      

用于宽视场空间相机的CCD光谱特性筛选装置

结合CCD辐射响应函数,提出了基于相对光谱响应和光谱参量的CCD筛选方法,研制了CCD光谱特性筛选装置。装置集成化程度高,可以快速便捷的测试CCD的相对光谱响应、峰值波长、中心波长和半峰值带宽(FWHM)等光谱参量,并依据测试数据建立数据库进行最优筛选。对某批次10只时间延迟积分(TDI,time delay integration)(TDICCD)CCD进行筛选试验,对实验数据分析得到了一组4只最优的TDICCD组合。整个系统的测量不确定度优于3.5%。     

带采样保持功能的CCD驱动脉冲的设计方法

介绍了CCD的内部采样原理和应用EDA技术设计其驱动脉冲电路的原理,阐述了设计方法,同时就几种采样脉冲的产生方法及对输出信号的影响进行了研究,给出了电路仿真波形和CCD的实际输出波形.     

科学级CCD相机的响应度测试研究

响应度是科学级CCD相机的重要技术参数之一,随着成像技术的发展,精确测量科学级CCD相机的响应度变得越来越重要。本文分析了科学级CCD相机响应度的测试技术条件,推导出了响应度的计算公式,建立了科学级响应度测量装置,在不同光照条件下对CCD相机的响应度进行测量与分析,给出了部分测试结果,得到CCD相机响应度随光照度变化的规律。随着CCD相机光敏面光照度的提高,响应度趋于一个恒值,符合CCD相机的实际性能。     

WiMAX系统中载波与采样钟同步的研究

IEEE802．16协议采用的OFDMA技术提供了两种子信道使用方式，分别为FUSC和PUSC，结合FUSC的固有结构特点，对导频配置方法和采样钟同步算法进行更深入的忱化。提出了一种更精确的载波和采样钟同步方案。仿真结果表明，此方案所得到的载波同步估计值比普通算法更加准确，同步性能也随之有了很大的改善。     

数字卫星广播系统采样时钟同步方法

针对数字卫星广播系统中采样时钟偏差会严重影响接收性能的问题,提出了一种采样频率和相位同步方法。该方法利用迟早门进行采样误差估计,利用Farrow滤波器进行插值处理。通过采样频偏调整环路控制Farrow滤波器,实现采样频率和相位同步。实验结果表明,该方法能够在高强度噪声干扰和较大载波频偏环境下,快速准确的实现采样时钟同步。该方法还可以广泛应用于数字地面广播、数字移动广播等多个领域。     

波长范围为1～3μm的红外探测器相对光谱响应特性的测量

主要介绍了波长范围为1～3μm的红外探测器相对光谱测量。通过对7、8谱段(被测探测器的名称)的红外探测器的测试,详细介绍了短波器件相对光谱响应特性的测量方法和G因子的计算方法。     

CCD信号自适应采样方法的研究和实现

由于受温度变化和器件老化影响,空间遥感相机焦平面CCD信号的相位会发生变化,尤其是在高速应用领域,利用传统方法定标确定并固化的采样点参数不再适用,极大影响了图像信噪比,甚至造成图像不能正常显示。提出了一种针对空间相机焦平面CCD信号采样位置的自适应调整方法,通过实时监测CCD信号的相位变化,计算相应的采样位置调整量,并在线调整了采样时钟的相位,使CCD信号采样位置在其使用寿命期限中不同的温度环境下均能保持最佳状态,从而保证图像信噪比的稳定。实验表明:利用该方法,可以实时测定CCD信号100 ps的相位变化,并实时完成采样位置的调整,即使工作温度大范围变化,CCD信号采样位置的最佳状态也可得到有效保证。     

CCD应用中数据取样技术的研究

分析了 Ｃ Ｃ Ｄ 视频信号读出时复位噪声的产生机理,并从噪声互消原理出发,分析了 Ｃ Ｃ Ｄ 输出视频信号的取样技术———相关双取样,讨论了相关双取样技术的工作原理及其对 Ｃ Ｃ Ｄ读出噪声（ 包括复位噪声和１／ ｆ 噪声等低频噪声） 的滤除作用,给出了相关双取样技术在实际应用中的电路实现,讨论了相关双取样技术的扩展形式———相关四取样技术。     

Selecting sampling interval of transient response for the improved Prony method

A sampling interval selection scheme for use with the improved Prony method is proposed. Since natural frequency extraction is a numerically ill-conditioned problem, a small change in the sampling interval results in a large change in the extracted natural frequencies. From the perturbation of the eigenvectors of the matrix, the accuracy criterion of the extracted natural frequencies is derived. The proposed scheme is validated using natural frequency extraction from the synthetic response, the method of moments (MM) response, and the measured response.     

A 500-stage CCD transversal-filter for spectral analysis

The operation and design of 500-stage charge-coupled device (CCD) transversal filters are described. The filters have been mask programmed for implementing two spectral analysis techniques: 1) bandpass filtering and 2) Fourier analysis using the chirp z transform (CZT) algorithm. The bandpass filter has a measured fractional 3 dB bandwidth of 0.0108 and 38 dB sidelobe rejection. The dynamic range is 75 dB with less than 45 dB total harmonic distortion. A sliding transform is defined which is useful for calculations of the power spectral density and is shown to be particularly advantageous in a CCD-CZT implementation. Using the sliding transform, a 500-point spectrum is calculated using CCD's with resolutions which can be varied from 1-200 Hz. The dynamic range of the power spectral output was measured to be 80 dB. A discussion is given of the performance limitation of a general CCD filter due to the inherent characteristics of the device. The results are evaluated for the 500-stage devices described above and indicate that sample rates from 25 Hz to 10 MHz are possible with a dynamic range approaching 100 dB while retaining high linearity.     

A 500-stage CCD transversal filter for spectral analysis

The operation and design of 500-stage charge-coupled device (CCD) transversal filters are described. The filters have been mask programmed for implementing two spectral analysis techniques: 1) bandpass filtering and 2) Fourier analysis using the chirp z transform (CZT) algorithm. The bandpass filter has a measured fractional 3 dB bandwidth of 0.0108 and 38 dB sidelobe rejection. The dynamic range is 75 dB with less than 45 dB total harmonic distortion. A sliding transform is defined which is useful for calculations of the power spectral density and is shown to be particularly advantageous in a CCD-CZT implementation. Using the sliding transform, a 500-point spectrum is calculated using CCD's with resolutions which can be varied from 1-200 Hz. The dynamic range of the power spectral output was measured to be 80 dB. A discussion is given of the performance limitation of a general CCD filter due to the inherent characteristics of the device. The results are evaluated for the 500-stage devices described above and indicate that sample rates from 25 Hz to 10 MHz are possible with a dynamic range approaching 100 dB while retaining high linearity.     

CCD摄像快速瞄准的误差补偿方法研究

针对尺寸大、厚度薄、形状复杂的大型变压器铁心硅钢片尺寸与形状测试，研究了一种以CCD摄像头作为瞄准装置的非接触式摄像快速瞄准方法。通过快速采集被测物铁心硅钢片边缘轮廓图像信息，利用图像处理技术进行快速瞄准的误差自动补偿，提高了大型变压器铁心硅钢片测试系统的瞄准精度。     

基于类对比度的CCD相关双采样自适应技术

相关双采样技术作为CCD视频信号标准预处理技术之一,能有效地抑制CCD复位噪声。双采样时钟位置是相关双采样技术中的关键参数。针对自动确定采样时钟位置这一问题,提出了类对比度评价函数,通过固定场景改变信号采样时钟位置和复位采样时钟位置,最大化类对比度评价函数,自动确定CCD相关双采样时钟位置,并对类对比度作为评价函数的原理进行了详细的论证。为了验证算法的有效性,设计了验证平台。实验表明:该方法能够有效地确定相关双采样时钟的位置,而且算法确定的位置不稳定度低至3%,对不同亮度具有较强的鲁棒性,同时该方法相对于传统方法能够有效提高获取图像的信噪比。     

GPS在PCI同步数据采集卡中的应用

介绍的功角测量数据采集卡是采用Cygnal公司C8051F021型单片机实现的PCI总线接口卡.该卡通过2片双口RAM分别实现与GPS接收板和上位机（PC）的数据交换,从而实现高速、可靠的数据采集、处理与传送.本数据采集卡采用片内12位高速ADC并配以片外采样保持电路,通过直接交流采样方法精确快速地实现对电压和电流的采样,保证了电力系统实时测量的要求.