基于CPLD的CCD驱动电路自动增益调整

给出了一种应用CPLD设计的可自动调整增益的CCD驱动电路。该电路根据CCD输出的模拟电压值与其曝光时间有关这一原理，来对CCD输出的模拟电压值进行A/D转换，然后由CPLD得到电压峰值并判断其大小，进而调节CCD驱动电路的频率，以改变CCD的曝光时间，从而使输出信号保持在一定的范围之内。[编者按]     

应用于海洋观测的TDI-CCD驱动电路的设计

面阵CCD及线阵CCD不能胜任海洋目标观测的要求,选用具有高信噪比高灵敏度的时间延迟积分CCD(Time delay integration CCD, TDI-CCD)作为 探测器并实现其驱动电路。在图像采集过程中,TDI-CCD探测器使用两个读取端口输出。 该探测器驱动电路产 生TDI-CCD和A/D的驱动时序。CCD的模拟输出信号被A/D采样,转换成可被计算机识别 的数字信号。采用FPGA作为主控芯片,产生驱动时序,接收被A/D转换过的数字信号, 并发送图像至计算机。利用相关双采样(Correlated double sampling, CDS)技术滤除TDI-CCD模 拟输出信号的相关噪声,提高信号的信噪比。现场可编程门阵列(Field programmable gate array, FPGA)代码在ISE14.7下进行仿真,实验表明,研制的TDI-CCD驱动电路能够产生CCD要求的驱动时序。     

线阵CCD图象输入系统

本文讨论用扫描的方式构成线阵CCD图象输入系统。线阵CCD在步进电机的控制下作水平扫描运动,线阵CCD的输出信号经A/D变换后输送到帧存储器,整个系     

线性CCD实验系统的研究

CCD（Charge Coupled DeviCe）越来越广泛被应用于工业、军事、民用等行业,采用CCD数据采集卡,和微机相结合,对被测图像信号进行快速采样、存储及数据处理。本实验系统研究主要从5个实验的研究,其中讲述了线阵CCD的特性测量的基本原理、线阵CCD的输出信号的二值化测量的原理及方法、线阵CCD的A/D数据采集、及成像系统的研究、线阵CCD对物体的尺寸的基本测量、对角度的测量等基础知识。最后通过总结性的研究线阵CCD的A/D数据采集程序的方法。     

电子器件

研究了用于捕获快速变化图像的纳秒级曝光CCD 组件,以提高 CCD 对图像的时间分辨率。采用FPGA 控制电子快门时间。捕获图像经像增强器放大后,由荧光屏耦合到 CCD 光敏面;CCD 输出信号经 A/D 数模转换,存入 SRAM,然后计算机控制 MCU,采集图像并进行图像数据处理和显示。参4     

高速电子快门CCD摄像组件

研究了用于捕获快速变化图像的纳秒级曝光CCD组件,以提高CCD对图像的时间分辨率.采用FPGA控制电子快门时间.捕获图像经像增强器放大后,由荧光屏耦合到CCD光敏面;CCD输出信号经A/D数模转换,存入SRAM,然后计算机控制MCU,采集图像并进行图像数据处理和显示.     

基于双单片机的线阵CCD驱动及信号处理系统

针对线阵CCD器件的驱动和信号处理,使用了2片STC11F02单片机,一片产生CCD驱动时序信号,另一片负责测量控制及与上位机进行通信。采用硬件的方法对CCD输出信号进行处理,直接得到光斑中心位置,不需要进行A/D转换。试验结果说明测量精度可达0.007 mm。该电路成本低,体积小,速度快,可广泛应用于基于线阵CCD的非接触式几何量测量。     

线阵CCD数据采集与存储

在各种高精度线阵CCD的应用中，对像元输出信号进行快速采样、存储是很重要的一部分内容。以高精度线阵CCD TCD1501D为例介绍了一种基于SOPC技术的线阵CCD数据采集与存储系统的实现方法。在Altera公司的Cyclone EP1C6Q240C8上实现了CCD的驱动电路和A／D采样控制电路，使用两个小容量的FIFO和DMA方法完成了A／D转换结果的快速存储。设计简单灵活、集成度高、占用CPU时间少。     

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.     

KAI-02150的CCD模拟前端采集电路设计

针对Kodak公司生产的CCD图像传感器KAI-02150,设计了双通道模拟前端采集电路。给出了电路的结构组成,根据KAI-02150的驱动和输出参数要求设计了各个模块的具体电路。通过SPI接口对AD9920A的寄存器进行配置,可以满足多种工作模式切换的需要。与传统的CCD模拟前端采集方案相比,文中的设计更加灵活简单、稳定可靠。测试表明,设计的输出驱动时钟满足KAI-02150的输入要求,可以驱动CCD输出模拟信号,并完成相关双采样和A/D转换得到数字视频信号。     

基于CPLD的面阵CCD驱动

为实现对面阵CCD的驱动,采集实时图像,设计了电源驱动和数据转换系统。系统采用复杂可编程逻辑器件（CPLD）对一款薄型背照式面阵CCD进行驱动。使用Verilog硬件描述语言（HDL）编写CPLD控制模块,控制CCD的信号采集、信号转移和信号传输。根据CCD的数据手册,设计CCD所需的电源,以便对其进行驱动。利用A/D芯片中的相关双采样（CDS）特点,对输出的视频信号进行处理,过滤视频信号中的复位噪声和1/f等低频噪声,提高系统的信噪比。该系统采用CPLD作为核心控制器件,充分利用了CPLD高速并行且"可编程"的特点,和CCD对环境变化的高度敏感,使得信号采集和传输的速率均较快,且输出视频信号稳定。     

高速面阵CCD图像采集系统的设计

高速高分辨率CCD器件的实用化是近年图像采集领域的一个研究热点.选用科学级柯达新型高分辨率可见光面阵CCD KAI-0304设计了一种高速图像采集系统.该系统采用KSC-100作为时序发生器驱动面阵CCD和信号处理器AD9840A,实现对CCD面阵输出模拟信号的高速A/D转换,并将信号快速转存至片外SDRAM存储器,经USB采集系统将数据发送到计算机.系统采用相关双采样(CDS)技术滤除信号中的相关噪声,提高了系统的信噪比,采集速度达40 Mbit/s,具有集成度高、低噪声、数据传输速度快等特点.经测试,系统工作稳定,为高端科学级CCD面阵的实用化提供了一种设计方案.     

掌形仪数据采集系统的设计

人体掌形识别对掌形数据的准确性要求很高,这对数据采集电路的低噪声和准确性提出了更高要求.根据CCD图像传感器需复杂驱动时序和空间采样离散模拟信号输出的特点,采用FPGA做CCD时序驱动电路、用前置电路对CCD输出信号做后级处理.由DSP对CCD数据进行A/D采集后存储到外扩大容量SDRAM存储器中.由实际硬件电路测出的实验结果表明,系统的可靠性、稳定性很好.为掌形识别系统提供了准确的数据保证.     

基于DRFM的SAR干扰技术研究

本文从DRFM的时钟分析出发,研究了DRFM的A/D、D/A时钟差异对输出信号的影响,并以此为基础研究了DRFM输出信号对SAR进行干扰所带来的影响,研究了A/D、D/A时钟的差异与干扰模式和干扰效果的关系,最后通过仿真对前文的分析进行了验证。     

基于FPGA的空间光学遥感器CCD信号检测系统设计

为了精确监视空间光学遥感器多光谱TDI CCD 控制单元的工作状态,测试其性能和可靠性,提出了基于FPGA的一种新型CCD信号检测系统.该系统利用FPGA对48路控制CCD驱动信号和31路直流偏置信号进行并行实时逻辑分析及检测,同时,经由RS232串行通讯接口传输到上位机,输出检测结果.FPGA内部集成了A/D控制模块、逻辑判断模块和UART模块.实验结果表明,该方法可实时准确监视TDI CCD 控制单元的工作状态,适用于空间光学遥感多光谱TDI CCD的检测需要.     

基于CPLD的线阵CCD信号采集系统设计

文中基于复杂可编程逻辑器件设计一款高分辨率的线阵CCD信号采集系统。利用Verilog硬件描述语言进行了CPLD控制模块以及逻辑单元的程序设计,由图像专用A/D芯片中的相关双采样等特殊功能,实现了对CCD输出信号的噪声处理和模数转换,通过USB2.0接口实现了计算机终端采集和控制指令的实时传输。采用CPLD的设计方法具有驱动时序精确、采样速率快、抗干扰性强和输出信号稳定等特点。仿真结果证明,系统总体性能较好,上位机能正确显示采集到的CCD数据,噪声在允许的范围内,在不同的工作环境下,系统性能稳定。     

数字信号处理（下）

6 数模转换 在简单的DSP系统中,A/D转换器的数字输出信号将直接与D/A转换器相连。对于每一个采样值,一个理想的D/A转换器将产生一个非常短暂的电压输出信号,其输出信号必须通过恢复滤波器,以便恢复成为在时间上和幅度上都连续的模拟输出信号。如果采样过程满足奈奎斯特定律,并且恢复滤波器能够消除掉所有高于折叠频率之外的频率分量的话,那么恢复过程将不会引起误差(除了量化误差之外),其输出也将是原始信号的一个精确的复制     

基于CPLD与CCD的光谱测量数据采集系统设计

介绍了CCD的工作原理和相关双采样的原理,设计了一种基于CPLD与CCD的数据采集系统。利用Verilog语言编程产生CCD和AD9844的驱动时序,AD9844对CCD输出信号进行相关双采样并进行A/D转换,采集到的数据存储至外部存储器。最后,用单片机实现与计算机的串口通信,完成将存储器中的数据传输至计算机。该系统完成了光谱测量数据的快速采集、存储及数据处理,并进行了实验验证。结果表明,该系统具有电路结构简单、成本低、程序修改方便等特点,在光谱分析领域具有一定的应用价值。     

用于尺寸检测的CCD信号处理电路及微机接口

本文提出了具有较强通用性的尺寸检测用CCD信号处理电路.由于采用了差动放大浮动阈值、缺陷自动排除等技术,使照度变化及器件温漂等影响得到了自动补偿,从而输出精确的二值化信号.本文还提出用Z—80CTC直接处理二值化信号,实现处理电路与微机的中断联系接口.此外利用低速A/D、D/A实现了信号处理电路的程序控制,提高了测量精度,扩大了测量系统的适用范围.     

高信噪比音频编解码ICWM8590

英国的W olfson微电子公司于今年1月17日推出了一款DVD录音机用的高性能音频编解码集成电路———W M8590,由差动立体声输入输出端口和可单独设定取样速率的A/D转换器、D/A转换器等组成(见图)。对DVD录音机来说,记录时需要将来自收音机或者来自摄像机的模拟音频信号变换成数字信号后进行记录,在重放时需要将来自光盘的数字音频信号变换成模拟音频信号输出,所以A/D转换器和D/A转换器是不可缺少的。W M8590是一块内含A/D转换器(编码)和D/A转换器(解码)的音频编解码LSI。除了A/D、D/A转换功能之外,W M8590还包含有DVD录音机装置…