积分时间和级数分别可调的TDI CCD驱动器

在分析TDI CCD器件驱动时序关系的基础上,设计了积分时间和级数分别可调的驱动时序发生器.作为卫星上的有效载荷,TDI CCD成像系统可以根据不同的光照条件及探测分辨率的需求,选择不同的积分时间和级数,提高成像系统的灵敏度和信噪比.选用现场可编程门阵列(FPGA)作为硬件设计平台,使用VHDL语言对驱动时序发生器进行硬件描述,采用QuartusⅡ对所设计的驱动时序发生器进行了仿真.系统测试结果表明,所研制的驱动时序发生器可以满足高分辨率TDI CCD相机的驱动要求.     

基于FPGA的面阵CCD驱动电路的设计

介绍一种面阵CCD传感器TH7888A的原理和性能,分析其对驱动信号的时序要求,选用FPGA器件作为硬件设计平台,使用VHDL语言对驱动信号时序进行硬件描述,针对Xilinx公司的Spartan3系列芯片进行仿真及配置;选用LM117提供CCD所需的偏置电压,EL7212提供驱动。系统测试结果表明,该CCD驱动电路可以满足CCD的工作要求。     

CCD相机系统中驱动电路的设计

目前,线阵CCD图像传感器的种类很多,驱动时序的产生方法也是多种多样.CCD时序驱动电路的设计是CCD应用的关键,只有设计出符合要求的驱动时序,CCD器件才能稳定可靠的工作.常用的驱动方法存在某些缺点.在详细了解线阵CCD器件μPD795,分析其驱动时序与电路逻辑后,没有使用常规方法,而是使用CPLD进行功能的实现.该方法采用CPLD产生驱动,按要求写好VHDL代码产生可执行文件,通过JTAG接口下载到可编程器件中.实验结果表明该电路稳定可靠,在线阵CCD驱动电路中具有一定的代表性.     

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。     

TDI CCD相机系统设计

采用Kodak CCD芯片研制了一整套完整的具有TDI功能的CCD相机系统.分析了CCD相机TDI的工作原理,运用CPLD编写了Pixel驱动,AD转换,数据锁存等时序,采用USB2.0进行数据传输,编写图像采集及相机控制程序.在移动轨道上进行TDI扫描实验,采集图像信息,并对结果进行分析.     

一种CCD驱动时序参量化设计方法

通过对帧转移、内线转移、TDI(时间延迟积分)、线列等多种典型CCD驱动时序的共性和差异特征进行分析,提出了一种针对CCD图像传感器驱动时序的参量化设计方法。该方法提取了驱动时序的时间、状态、周期循环次数等16个参量,根据各参量之间的逻辑关系,采用FPGA设计时序发生程序模块,通过上位机对程序模块设置参量值,可实现对工作模式、工作频率、相位延迟等时序关系的调节,达到对CCD图像传感器各路驱动时序灵活控制的目的。此设计应用于CCD图像传感器参量测试系统中,有效地提高了参量测试效率和测试系统的通用性。     

4096×96元可见光TDI CCD成像系统的设计

研制了4096×96元TDI(时间延迟积分)CCD成像系统.阐明了系统的设计原则及使用TDI CCD器件应掌握的主要技术.详细地叙述了旋转速度的计算方法、光学镜头的主要技术指标、TDI CCD器件的工作时序波形,给出了4 096×96元TDI CCD可见光成像器件四抽头的图像合成图片.     

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.     

通用的全帧型面阵CCD时序发生器设计方法

介绍了面阵CCD485的内部结构、工作模式,并给出了其基本驱动电路设计。然后通过对面CCD485驱动时序图的分析,分析了全帧型大面阵CCD 的正常工作、快速擦除、图像窗口输出和像元合并的驱动时序,提出了一种基于时序细分和有限状态机的通用型全帧型面阵CCD驱动时序发生器设计方法。该方法通过对CCD 驱动时序进行分组,将每一组时序的波形划分为若干个基本输出状态,这样CCD 各个工作阶段所需的驱动时序都可以由各基本状态组合出来,使用摩尔型有限状态机来描述,将时序驱动器进行了模块化设计。给出了各个模块的具体设计,使时序发生器的设计过程更加简单,最后采用Xilinx公司的Virtex-ⅡPro系列FPGA-XC2VP20、ISE软件平台,设计了CCD驱动时序发生器,并进行了波形仿真分析。输出信号完全满足485芯片的驱动时序要求,证明了该设计方法的有效性。     

基于CPLD的面阵CCD图像传感器驱动时序发生器设计

在分析FTT1010-M型面阵CCD图像传感器驱动时序关系的基础上,设计了可调曝光时间的面阵CCD图像传感器驱动时序发生器.选用CPLD器件作为硬件设计平台,使用VHDL语言对驱动时序发生器进行了硬件描述.采用Quartus II对所设计的驱动时序发生器进行了功能仿真,并针对ALTERA公司的EPM7160SLC84-10进行了RTL级仿真及配置.系统测试结果表明,所设计的驱动时序发生器不仅可以满足面阵CCD图像传感器的驱动要求,而且还能够调节其曝光时间.     

FPGA控制下面阵CCD时序发生器设计及硬件实现

在分析Sony公司ICX098BQ面阵CCD图像传感器驱动时序的基础上,对可调节曝光时间的CCD时序发生器及其硬件电路进行设计.选用FPGA器件作为硬件设计平台,使用VHDL语言对时序关系进行了硬件描述,采用QuARTUSⅡ8.0对所设计的时序发生器进行了功能仿真,并以Altera公司的可编程逻辑器件为核心进行硬件适配...     

基于FPGA的线阵CCD驱动器设计

介绍一种基于FPGA设计线阵CCD器件TCD1208AP复杂驱动电路和整个CCD的电子系统控制逻辑时序的方法,并给出时序仿真波形.工程实践结果表明,该驱动电路结构简单、功耗小、成本低、抗干扰能力强,适应工程小型化的要求.     

一种高速线阵CCD采集系统的设计

针对线阵CCD（ChargeCoupledDevice）及其外围器件时序复杂的特点,设计了一种高速线阵CCD采集系统。该系统采用MSP430单片机产生PWM信号实现各器件驱动时序,并将采集结果通过串口发送至上位机。介绍了系统组成及各器件时序同步的设计方法。实验结果表明,该线阵CCD采集系统能够很好的满足设计要求,可作为模块化电路集成到其它测量系统中。     

基于FPGA的全帧CCD驱动设计

以加拿大Dalsa公司的全帧CCD图像传感器FTF4027M为例,在研究了全帧CCD结构和驱动时序的基础上,提出了基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的驱动脉冲设计方法.选用FPGA作为硬件设计平台,使用VHDL语言对驱动时序发生器进行了硬件描述,采用Quartus Ⅱ 5.0对所设计的驱动时序发生器进行了仿真,针对Altera公司的FPGA器件EP1C3T144C8进行了适配.实验结果表明,设计的驱动电路可以满足其全帧CCD的各项驱动要求并且具有设计灵活、硬件调试简单的优点.     

TDI-CCD相机成像电路设计

本文首先介绍了TDI-CCD的原理与结构,然后围绕IL-E2 TDI-CCD详细介绍了我们设计的TDI-CCD成像电路。时序控制器基于FPGA实现,产生CCD成像系统的控制时序和设置各种成像参数;功率驱动电路将时序发生单元产生的单一逻辑电平转换为TDI-CCD所需的各种电平,并提供给TDI-CCD容性负载瞬态电流的驱动能力;级数选择部分采用模拟开关实现;针对CCD输出的视频信号特点,设计了低噪声放大预处理电路;信号处理采用了集成相关双采样、可编程增益控制、数字化偏置控制、嵌位、A/D转换等功能于一体的CCD视频处理专用集成芯片TDA8783。本设计实现了CCD成像系统的控制和处理,得到了高质量的图像。     

基于CPLD的CCD图像传感器时序设计

本文介绍了TCD1200D型CCD图像传感器的功能与特点,并利用VHDL语言设计了该芯片的驱动时序.通过程序灵活设置,该方案可适用于不同型号的CCD图像传感器,其方法简单、可靠性高、性能稳定,具有很强的实用价值.     

基于FPGA的CCD驱动设计

以Atmel公司的面阵CCD-TH7888A图像传感器为例,在研究了CCD结构和驱动时序图的基础上提出基于FPGA的驱动脉冲设计方法和硬件电路实现。使用VHDL语言对驱动时序发生器进行了硬件描述,并采用Quartus5．0对设计的驱动时序发生器进行仿真。试验结果表明,涉及的驱动电路可以满足面阵CCD-TH7888A的各项驱动要求。     

基于FPGA的多通道面阵CCD成像系统设计

以Sarnoff公司的CCD图像传感器VCCD1024H作为敏感元件,设计了一种基于FPGA的多通道面阵CCD成像系统,介绍了CCD工作原理、成像系统总体结构、各部分硬件电路、工作模式及FPGA时序逻辑设计,讨论了成像时序和数据整合。通过仿真验证FPGA逻辑满足成像及数据传输要求,为后续应用奠定了基础。