基于CPLD的非致冷红外焦平面阵列驱动电路的设计

分析了非致冷红外焦平面阵列的各项参数及接口,根据焦平面的接口要求设计了驱动电路.其中包括时序逻辑驱动电路、直流偏置电压电路及单芯片焦平面温度控制电路.使用VHDL语言对驱动时序发生器进行了硬件描述,采用ModelSim对所设计的驱动时序进行了仿真.仿真与实验结果表明此方案满足非致冷红外焦平面阵列的驱动要求.     

一种用FPGA实现的IRFPA数据采集电路设计

介绍了非致冷红外焦平面阵列数据采集电路的关键技术,实现了基于FPGA的非致冷红外焦平面的时序驱动.在用AD9240将焦平面(FPA)输出的模拟信号转换成数字信号后进行了信号采样,并实现了FPA偏置电压的调节.最后,利用PCI Express总线实时采集了红外图像.结果表明,本采集电路具有损耗低、性能稳定、采集速度快等特点.     

基于虚拟仪器的IRFPA RPIC参数测试系统

读出电路是红外焦平面器件研究的关键之一，作者研制出一种基于虚拟食品的读出电路参数测试系统。该系统运行稳定、可靠、测试精度高，有完整的软硬件环境，可以测试各种读出电路。     

基于CPLD的红外焦平面阵列驱动电路的设计

红外焦平面阵列是新型的红外探测器,为了使其达到理想的工作状态,需要提供时钟驱动脉冲和偏置电压.传统的方法是通过重写EEPROM等方式来改写驱动脉冲信号.设计了一种使用CPLD的红外焦平面探测器时钟驱动电路,其电路结构简单,具有较强的器件驱动能力,可实现CMOS TDI 288×4红外焦平面阵列和其他超长线列焦平面阵列的驱动,提供可调偏置电压,为红外焦平面阵列的性能调试提供方便.     

低噪声非制冷红外焦平面阵列驱动电路的设计

针对非制冷红外焦平面驱动电路在噪声和可靠性方面的高要求,分析了降低直流偏置电压噪声以降低红外焦平面阵列噪声的可行性,提出了一种新型低噪声的非制冷红外焦平面驱动电路.该驱动电路采用ADI公司的AD8606系列高精度低噪声运算放大器构成一个直流缓冲器,其具有强大的直流驱动能力和低噪声性能,实现了直流偏置电路.采用Altera公司的Cyclone Ⅱ系列可编程逻辑器件,设计红外焦平面的时序驱动电路.测试结果表明:焦平面探测器均方根噪声降低至397.83μV,为后续非制冷红外热像仪的研制奠定了基础.     

基于CPLD和DSP的高速图像采集技术研究

介绍了一种基于复杂可编程逻辑器件(CPLD)和数字信号处理器(DSP)的图像采集系统.系统采用增强型视频输入处理芯片SAA7111A完成视频信号的A/D转换,大大减小了电路的复杂度;利用CPLD,采用全硬件方式实现了两组图像存储器的轮换存储;并利用CPLD极大的灵活性,巧妙地使两组存储器作为DSP与SAA7111A之间的共享内存,摆脱了传统双口RAM数据传输占用大量系统资源的瓶颈,实现了实时高速图像采集的设计目的.     

基于FPGA的UIRFPA图像采集系统的设计与实现

介绍了一种红外焦平面图像采集系统的设计与实现,该系统用于对非致冷红外焦平面阵列(UIRFPA)的输出信号进行采集.系统使用FPGA作为核心CPU,控制各个模块,完成信号AD采集、FIFO缓存、异步串口通信等功能.该系统稳定可靠,通用性强,已在多个红外焦平面成像系统中得到应用.     

红外焦平面器件脉冲驱动电路的小型化设计

代表着红外器件发展的主流方向的红外焦平面器件,其正常工作时需要驱动脉冲信号多达十几路,为了使红外焦平面阵列处于最佳工作状态,就必须设计出相应的驱动电路.提出了一种红外焦平面器件驱动电路的设计方法.该电路具有体积小、功耗低及灵活性好等特点,为驱动电路以及成像系统的小型化提供了良好的技术基础.     

红外焦平面阵列CMOS读出电路参数的计算机辅助测试系统

读出电路是红外焦平面器件研究的关键技术之一,本文研制出一种用于CMOS读出电路参数测试的计算机辅助测试系统.该系统可靠、精度高,有完整的软硬件环境,以适应各种读出电路的测试.     

结合通用DSP和CPLD的小型高速实时采集处理系统

文章介绍了以单ADSP21060为核心,结合CPLD组成的小型数据采集处理系统。该系统中ADSP21060兼具控制器和处理器的双重角色,系统具有高速实时的特点,集成化程度较高,可重配置能力强,适合嵌入式应用场合。文中简述了系统的原理、特点、配置情况、工作流程、应用情况等。     

非制冷红外焦平面成像系统的高速DSP组件

红外探潜仪是反潜巡逻机携带的一种重要的非声探潜设备。研究了一种基于高速数字信号处理器(DSP)的非制冷红外焦平面成像系统核心组件,实现了红外探测器数据采集、红外图像实时非均匀性校正、红外图像灰度变换等功能,取得了很好的效果。     

一种微小型红外地平仪的系统设计

介绍了一种基于FPGA的红外地平仪系统的设计方案。该系统以非致冷型红外焦平面作为探测器,以FPGA为主处理器,采用双探头的方式探测地平圆。与传统的红外地平仪相比,这种系统具有小型化和功耗低等特点,适合于在微纳卫星平台上使用。     

走向新世纪的红外热成像技术

红外成像技术在军事上有着重要的作用，已成为现代战争中多种武器的关键技术，因此国内外都非常重视红外成像技术的发展。半个世纪以来，红外成像技术作为现代高科技术，在侦察、监视、瞄准、射击指挥和制导等方面的应用要求越来越高，因此得到了惊人的发展，显示出了极为辉煌的前景。目前已经经历了一代、二代、三代，并且发展到了非致 冷焦平面阶段。本文以红外热成像技术的发展为基础，简要介绍了一代、二代、三代及非致冷焦平面热成像技术主要特点及其发展现状。     

一种低噪声红外焦平面器件采集电路的设计

提出了384×288非制冷红外焦平面UL03162驱动电路和焦平面器件模拟输出信号数字化的设计方法,从理论和实际上论述了偏置电压对焦平面器件性能的影响,阐明了偏置电压的产生方案,并简要说明时序控制产生和转换器选择的方法,为焦平面高性能、稳定可靠的工作提供了必要条件.通过测试系统检测,RMS噪声为312.4 μV,充分发挥了该器件的优良性能.     

超低像素非制冷红外焦平面阵列热成像技术的研究

介绍一种超低像素非制冷红外焦平面成像技术,该技术利用32×32或64×64红外焦平面阵列,在10～20米距离内,120°角的扇形立体空间范围内,对不同的动态发热源进行热成像处理,利用处理后的图像及占空比用于安防、汽车、空调、节能及物联网等领域,该技术打破了常规红外热成像仪的使用模式,大大降低了它的价格与体积,拓展了使用范围及产业化的领域。     

基于FPGA实现的IRFPA探测器驱动电路的设计

介绍了IRFPA(infrared focal plane arrays)探测器驱动电路的系统组成及工作原理,设计采用单片FPGA芯片实现探测器控制及红外图像的预处理,减小了整个系统的设计尺寸,提高了设计的集成度。详细介绍了核心器件FPGA的算法实现,给出了关键模块的设计方法、流程。通过应用于640×512红外焦平面阵列探测器,验证了方法的可性能,成像效果清晰、对比度高,满足后期图像处理的要求。     

非制冷红外热成像系统图像算法评估技术

非制冷焦平面的非均匀性和噪声是限制非制冷红外热成像系统性能的主要因素,图像处理是非制冷红外热成像系统的关键技术之一.研制了非制冷红外热成像系统的图像算法评估系统,系统由高温黑体、低温黑体、红外光学系统、焦平面驱动电路、热电温控电路、信号处理系统、计算机和评估软件等构成,利用该系统可以将微测辐射热计非制冷红外焦平面各像元的输出信号数字化后传输给计算机,实现对焦平面的非均匀测试,同时可以通过软件对各种图像处理算法的效果进行分析和评估,为非制冷红外热成像的图像处理算法的选择提供依据,文中给出了实验结果.     

红外焦平面图像实时处理的FPGA实现

为了消除非制冷红外焦平面阵列上红外成像结果的非均匀性与成像过程中产生的盲元,提高了图像的对比度以及红外图像的实时处理能力。搭建了基于武汉高德红外公司生产的120×90红外焦平面探测器的电子学实验平台。利用现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array, FPGA)的并行处理和流水化处理的能力,在FPGA上实现了非均匀性校正中的两点校正、基于中值滤波的盲元补偿、直方图均衡化以及伪彩色变换。实验结果表明,在200 MHz的输入时钟条件下,这种红外图像实时处理模块处理一帧图像耗时60.4■s,实时性强。该研究对于非制冷红外焦平面阵列应用优化具有一定的实际意义。     

基于FPGA的非致冷红外焦平面偏压稳定电路

温度变化对非致冷红外焦平面成像的均匀性有一定的影响。其中一个原因是,受温度 影响后,非致冷红外焦平面的偏置电压会变得不稳定,使焦平面输出产生微小偏差,从而降低成像质量。针对以 上问题,利用FPGA接收ADN2850输出反馈的方法,将数据与预设值进行比较,从而可以不断校正与预设值的差值, 使偏压电路保持了稳定,提高了红外焦平面的成像质量。该方法具有精度高和反应快的特点。     

非制冷焦平面红外热像仪测温范围拓展研究

非制冷焦平面红外热像仪其核心部件是红外焦平面阵列,以法国UILS公司生产的UL01011型非制冷焦平面红外探测器技术参数为基础,其工作波长范围为8～14 μm,温度感测范围为-20～60 ℃。为拓展测温范围,在非制冷焦平面红外热像仪前加装衰减波片,通过对不同衰减波片的实验数据的计算,得出不同条件下的测温范围,以完善其测量广度。