细分采样叠加技术在推扫式长波红外成像中的应用

在推扫式长波红外成像系统中,由于强辐射背景的存在,探测器的饱和积分时间只占像元驻留时间的十分之一甚至几十分之一,针对这种情况,将细分采样叠加技术应用在该类成像系统中,可以有效地利用推扫成像方式相对于机械扫描成像方式在驻留时间上的优势,达到提高系统信噪比的目的.文中首先针对短积分时间长波红外探测器的特点阐述了细分采样叠加技术原理,从理论上分析了叠加对PTF和图像信噪比SNR的影响.接着简要叙述了基于细分采样叠加技术的长波红外成像系统的软硬件研制情况,最后通过成像实验,验证了系统所采用的各种方法的有效性.     

一种基于实信号数字信道化算法研究

通过建立分析实信号数学模型,从系统设计角度研究中频采样后直接进行实数信道化的实现方法。理论和实测数据分析表明新的处理架构使用资源更少,更利于工程实现。为了进一步减少计算量,还重点分析了一倍采样下瞬时测频解模糊方法,对工程运用具有较强的指导意义。     

一种6倍无源增益低OSR低功耗的二阶NS SAR ADC

针对一阶噪声整形(NS)往往需要增加功耗而以较高的过采样比(OSR)来实现较高的有效位数(ENOB),提出了一种低OSR、低功耗的二阶无源NS SAR ADC。该无源NS模块较高的无源增益可以更好地抑制比较器的噪声;其残差电压是通过开关MOS阵列复用积分电容实现采样,从而无需额外的残差采样电容,避免了残差采样电容清零和残差采样时kT/C噪声的产生,因此减小了总的kT/C噪声。180 nm CMOS工艺仿真结果表明,在不使用数字校准的情况下,所设计的10位二阶无源NS SAR ADC电路以100 kS/s的采样率和5的OSR,实现了13.5位ENOB,电路功耗仅为6.98 μW。     

基于AOTF型红外光谱仪的快速探测方法研究

目前,声光可调谐滤光片(Acousto-Optic Tunable Filter, AOTF)型红外 光谱仪已经受到了人们的广泛关注。光谱曲线的获取速度既取决于光谱采样点的数量,又 取决于光谱采样的速度。介绍了一种基于精密低噪声积分放大电路的电路设计方法。 与传统的锁相电路相比,该电路的采样速度较快,理论上可达到μs量级。根据上述理论, 在同一信号强度、不同积分时间下进行了数据采集,然后在不同信号强度、固定积分时 间下进行了数据采集。实验结果表明,该电路的采样速度可达到10² μs量级。     

基于FPGA的高灵敏红外相机实时数据处理系统的设计

为满足红外相机的高灵敏度、实时性、小型化和集成化要求,采用384×288长波 红外焦平面探测器的四通道输出模式,以Altera的cyclone3系列芯片作为主控制器,并利用1块4 M大小的SRAM和 一块4 M大小的flash为辅助,设计了一套基于FPGA的图像数据处理系统。该系统通过指令控制能对图像背景进行 采集与消除、细分采样叠加和数字TDI处理等。该系统还具有推扫和凝视功能,由Verilog语言实现,可移植性强。 实验结果表明,该系统能够代替上位机对图像进行实时处理,得到高灵敏度的清晰图像。     

一种自适应时间常数匹配Gm-C电感电流采样方法

提出了一种自适应时间常数匹配G_m-C电感电流采样方法。该方法通过比较Buck变换器SW点电压的过零时间与G_m-C滤波采样电压的过零时间,判断G_m-C时间常数是否与DCR时间常数匹配。使用鉴频鉴相器检测二者过零时间差,并控制双向计数器,实现对电容阵列等效容值的调制,最终实现自适应时间常数匹配G_m-C电感电流采样。与前序工作相比,该校准过程平滑,并且可以在DC-DC变换器正常工作情况下进行在线调制,能有效适应DC-DC变换器工作中温度、电压、电流等外部条件的变化。     

基于单比特量化的噪声雷达系统与处理方法

噪声雷达通过发射随机信号探测目标信息,具备低截获概率与良好的电子对抗性能,但随机信号引入的高距离旁瓣会严重影响系统动态范围。通常采用大时宽带宽积信号来降低噪声雷达的旁瓣水平,但会引起采样率和数据量的增加。单比特量化能够降低高速采样器件的难度,同时降低数据存储设备负担。文中设计并构建了单比特噪声雷达实验系统,介绍了系统方案与信号处理方法,开展了实际点目标的距离成像实验,并基于真实实验数据分析了时间宽度对距离旁瓣水平的影响。实验结果表明：对于大时宽带宽积的噪声雷达,通过采用单比特技术能够在保持动态范围不变的同时大幅降低数据量。     

基于FPGA的SAR中频降采样滤波器的设计与实现

合成孔径雷达(SAR)实时成像处理器,在满足分辨率的情况下,通过预滤波和降采样的方式降低数据率来满足系统处理带宽的要求.距离向预滤波器由于其在整个信号处理机中的特殊位置决定了其需要极高的运算速度和良好的品相性能.本文对其工作原理作了分析,重点研究用FPGA芯片实现对距离向的降采样.通过仿真验证,电路工作正确可靠,能满足设计要求.     

网络化非周期采样控制系统的主动时间滞后控制:随机脉冲切换系统方法

研究了一类带有随机丢包的非周期采样网络化控制系统的镇定问题.不同于传统观点往往将时滞看作系统稳定性的消极因素,考虑时间滞后对系统稳定性的积极影响,并提出一个新颖的主动时间滞后控制方法来镇定该系统.为了分析时间滞后控制的积极作用并获得较低保守性的结论,首先把带随机丢包的非周期采样系统建模为带固定切换率的随机脉冲切换系统,...     

NSST与改进SCM模型相结合的多聚焦图像融合算法

当前的图像融合方法存在运算数据量大和运算时间较长的弊端,为了改进这一不足,提出一种新算法.将图像经过Opencv降噪处理,去除冗余信息,再计算边缘能量(Energy of Edge,EOE),根据高低频信息特性选择融合规则,通过逆变换重构出融合后的图像.作为图像融合过程的第一步也是至关重要的一步,图像配准直接影响着最终...