星敏感器光学系统设计

星敏感器是飞行器姿态控制的主要部件,属于高精度姿态控制器件。星敏感器光学系统通过获得恒星像从而获得飞行器当前姿态,因此光学系统的成像质量决定了飞行器姿态控制的精度。为了适应航天发展的需求,设计了一种折射式星敏感器光学系统,其焦距f=36.8mm、F/#=1.15、光谱范围为500~800nm、视场为17°×17°,以点列图、倍率色差图、扇形图、能量集中度评价其成像质量,最终得到了像质良好的光学系统,其具有视场大、相对孔径大、倍率色差小、能量集中度高等特点,满足了星敏感器光学系统的使用要求。     

陀螺仪辅助星敏感器星跟踪算法设计

针对星敏感器在大机动场景下跟踪预测误差较大和星点补充频率较高的问题,提出一种陀螺仪辅助星敏感器的星跟踪算法.在载体角加速度发生剧烈变化的大机动场景下,利用陀螺仪测量得到的角速度信息,对星点运动轨迹进行估计,得到相邻两帧星图中间时刻的星点位置信息.进一步建立星点运动模型,利用卡尔曼滤波器对星点位置进行跟踪预测,从而提前预...     

一种基于FPGA的CCD图像传感器驱动系统设计

针对CCD图像传感器ICX274驱动信号产生中已有驱动电路设计的某些不足,提出一种基于时序生成芯片CXD3609R的新方案,并设计了基于FPGA嵌入式平台的CXD3609R电路,以此实现对ICX274驱动信号的产生。实验结果表明,CXD3609R能够产生满足ICX274所需的时序驱动,验证了本设计系统的可行性,这为基于ICX274的成像系统的设计提供了一种新思路,并为后续的成像系统研究设计奠定了基础。     

基于单片机的线阵CCD驱动模块硬件设计与实现

根据线阵CCD驱动时序的特点,给出一种线阵CCD驱动电路的设计方法。采用具有增强型内核的单片机产生CCD所需的驱动波形,能充分发挥单片机可编程的特点, 为用户提供丰富的驱动信号接口,并实现了电子快门功能。首先介绍CCD驱动模块的基本工作原理、主要特点和驱动时序的设计思路,接着完成驱动模块软硬件的设计,最后通过大量实验验证该驱动模块的有效性。实验结果表明: 该驱动模块所产生的驱动信号满足CCD的需要,当该驱动模块集成到其他无接触测量系统中时, 该测量系统能正常稳定工作,测量结果准确,精度达到了μm级。     

大面阵CCD图像传感器驱动采集系统设计

本文设计了一种大面阵CCD图像传感器驱动采集电路系统.该CCD驱动系统作为航空数码相机的关键组件,直接关系到航空数码相机成像的质量.应用过程中的防静电问题,则关系到CCD器件自身的安全问题.介绍了利用CCD专用外围芯片组,包括CCD驱动芯片TDA9991HL,CCD时序控制芯片SAA8103,CCD输出信号模数转换芯片AD9824,CCD驱动系统的控制芯片C8051F330,来完成CCD外围电路的设计,并详细讨论了利用该芯片组设计大面阵CCD图像传感器外围电路时,要注意的一些问题.该电路设计结构简单,可靠,集成度高.     

基于FPGA的CCD成像电路软件设计

为满足CCD成像电路集成化、小型化的发展需求，设计了一种高性能的新型成像电路系统，采用FPGA作为成像系统的控制核心，产生A/D转换器的配置驱动信号实现模数转换，对图像数据进行编码合成转换成数传格式输出成像，通过遥测遥控三线接口实现成像系统与外部的通讯，用以接收星上辅助数据及成像参数调整指令等。实验结果表明，设计的成像电路软件能够满足卫星相机视频处理功能的测试需求，成像效果清晰，简化了硬件电路的同时提高了软件集成度，具有很高的工程应用价值。     

44M像素高分辨率大面阵CCD驱动电路系统

为了驱动高分辨率大面阵CCDFTF6080M工作并发挥其性能,CCD驱动电路系统的设计成为关键问题,为了设计一套完整的面阵CCD驱动电路系统,首先分析了面阵CCDFTF6080的驱动时序,设计一个完整的高分辨率大面阵CCD驱动电路系统。系统由时序脉冲发生器(SAA8103)垂直驱动器(TDA9991)、水平驱动器(74ACT04)、直流偏置电路、前端信号处理器(TDA9965)、系统控制器(P89LPC935)以及Camera Link接口电路(DS90CR287、DS90LV048/049)组成。同时给出了系统的具体实现方法。使用单片机设计了系统控制器,对各部分电路进行控制,编写了相机端和PC端调试控制程序,实现了电路系统的可视化实时在线调试。对所设计的电路系统进行调试,给出了几个关键波形图,并对系统进行成像。当曝光时间为10ms时,帧频率达到了1.5fps,最高信噪比到达了76dB。所设计的驱动电路系统稳定、可靠,成像清晰、稳定,满足了要求。     

CCD线阵驱动模块设计与实现

从单片机应用的基本原理出发,介绍一种适用于角度和位移高精度测量的CCD线阵驱动模块设计与实现方法。该模块采用CCD线阵作为光电测量器件,通过单片机控制CCD线阵的运行;CCD线阵的输出信号经比较器输出,实现灵敏度可调的角度或位移的高精度测量,文中给出了该模块的硬件设计原理图和程序框图。     

面阵探测器KAI-04022驱动电路设计与实现

介绍了行间转移CCD芯片KAI-04022的工作原理,根据芯片自身的特点设计了驱动电路。首先,按照信号电平状态多少把驱动信号分为两电平信号和三电平信号两种类型,利用二极管钳位电路和MOSFET驱动器实现两电平信号的输出,而三电平信号的实现是利用AFE芯片AD9920A产生弱驱动能力信号,此信号在压控恒流源电路提供的偏置电流作用下,经过电流型反馈放大器组成的同相射随电路放大输出,为CCD芯片提供驱动。实验结果表明,像素时钟为40 MHz时,水平驱动信号的上升沿为4ns,幅度为4.2V,三电平驱动信号的2个上升沿均为50ns,电子快门信号发生电路能够在基底电压的基础上产生幅度为48V、脉宽为4μs的电压脉冲。各驱动电路产生的信号均满足要求,能够为行间转移CCD提供驱动。     

近景线阵CCD数据采集系统的设计与实现

针对Kodak的RGB三色线阵CCD-KLI14403设计一款基于CPLD的高分辨率线阵CCD实时数据采集系统.系统利用Verilog HDL进行程序设计实现CPLD对各个功能模块和逻辑单元的时序控制,设计采用线阵CCD作为系统图像传感器,以图像专用A/D处理芯片对CCD的输出信号进行噪声处理和模数转换,最后通过USB2.0接口实现上位机与下位机之间控制指令和采集数据的实时传输.这种设计方法不仅降低了对系统各模块之间的协调控制难度,而且具有驱动时序精确、抗干扰性能良好、输出信号稳定等特点.实验结果表明,该设计系统可以有效地完成图像数据的采集和传输,达到了预期效果,且设计灵活,系统性能较好,具有一定的通用性和科研价值.     

基于线阵CCD的液位测量系统设计

在化学试剂定容测量领域,试剂的液位高度是重要的被测参数之一.传统的液位测量方法存在测量精度不高、测量数值不连续、难以实现非接触测量等缺陷.通过研究透明化学试剂液位的在线检测方法,设计了一种高精度非接触式的光电液位检测系统,以FPGA为主控制器,驱动线阵CCD进行液位传感,接收经过平行光束透射的光信号,在驱动时序的作用下进行自扫描转换成便于处理的一维图像信号,送PC机中进行处理,对实际液位和图像边缘像素点之间的关系进行分析,实现了液位高度的测量.经实验验证,本系统绝对精度达到10 μm,测量分辨率优于2μm.     

CCD时序驱动电路设计

文中以IL-C6-2048C型CCD为例,介绍基于CPLD的CCD时序驱动电路的设汁方法。结果表明,本设计各项参数及指标均符合实际工作需要。此方法也可适用于其它类型的CCD驱动电路设计。     

基于ARM和FPGA的CCD低噪声测量系统的设计

传统的电荷耦合器件（CCD）测量系统,在精度和噪声控制方面都无法满足现代测量的要求。讲述了用ARM为主要控制单元,以FPGA作为时序发生器,同时使用带相关双采样的AD和异步的先进先出（FIFO）存储器来组成一种新型测量系统。并且重点介绍FPGA配合ARM怎样完成高效、灵活的实时采集和传输。并通过单缝衍射实验来验证本系统的高精度和高稳定性。     

基于FPGA的高速线阵CCD图像采集系统

针对传统采集方式不灵活的特点设计了一种以FPGA为控制核心的高速图像采集系统.该系统选用线阵CCD作为图像信号采集芯片,采用FPGA产生与控制整个系统的时序,通过A/D对采集到的信号进行处理,最后通过以太网将信号传至上位机.此系统在图像数据的高速实时采集和处理上具有很大优势,且整体电路设计简单、直观、稳定、易修改,还具有设计灵活,传输速度快等特点.实验表明该系统可以有效地完成图像信号的采集,并且具备良好的稳定性与抗噪性.     

基于FPGA的线阵CCDTCD1501D驱动时序电路的设计

针对电荷耦合器件CCD在进行图像扫描时需要稳定的外部驱动电路支持才能工作,本文介绍了利用Verilog HDL(硬件描述语言)编写TCD1501D型号线阵CCD驱动时序的实现方法,并对工作时序做了分析,还详细介绍了用Verilog HDL完成驱动时序的源代码,最后利用Modelsim进行仿真验证。