并行雪崩光电二极管阵列红外单光子探测系统

为了克服InGaAs/InPAPD单光子探测器的后脉冲效应,减小APD器件的死时间,设计了一种并行APD阵列结构的红外单光子探测系统。该系统使用并行APD阵列将单光子信号转换成雪崩电信号,利用直流偏置电压电路使并行APD阵列工作于盖革模式,利用高速脉冲门控时序信号电路以及多通道光开关实现并行APD阵列的通道时序切换功能,并行APD阵列输出的雪崩电信号在经过信号探测电路的低通滤波和宽带放大处理后,由信号模拟数字转换电路转换成数字信号,再由信号处理电路进行甄别探测和计数,最后输出各种类型的数字信号。实验结果表明：使用1.6GHz的脉冲门控信号频率进行测量,8通道的并行APD阵列结构的红外单光子探测系统的重复频率为1000MHz,暗计数率为5.92×10^-5,探测效率为10.0%。该系统大幅度减小了死时间,有效提高了单光子探测的工作频率和重复计数率。

     

并行雪崩光电二极管阵列红外单光子探测系统

为了克服InGaAs/InPAPD单光子探测器的后脉冲效应,减小APD器件的死时间,设计了一种并行APD阵列结构的红外单光子探测系统。该系统使用并行APD阵列将单光子信号转换成雪崩电信号,利用直流偏置电压电路使并行APD阵列工作于盖革模式,利用高速脉冲门控时序信号电路以及多通道光开关实现并行APD阵列的通道时序切换功能,并行APD阵列输出的雪崩电信号在经过信号探测电路的低通滤波和宽带放大处理后,由信号模拟数字转换电路转换成数字信号,再由信号处理电路进行甄别探测和计数,最后输出各种类型的数字信号。实验结果表明：使用1.6GHz的脉冲门控信号频率进行测量,8通道的并行APD阵列结构的红外单光子探测系统的重复频率为1000MHz,暗计数率为5.92×10^-5,探测效率为10.0%。该系统大幅度减小了死时间,有效提高了单光子探测的工作频率和重复计数率。

     

基于USB的光电二极管阵列数据采集系统

介绍了一种基于USB的光电二极管阵列数据采集系统的设计方案。系统以DSP作为核心，光电二极管阵列的曝光时间和模拟处理电路增益程序可调，采用16位高精度高速模数转换器完成对光电二极管阵列视频信号的精确测量。DSP将采集到的视频数据通过USB接口实时传输给上位计算机，由其来完成视频数据的处理、显示和存储。     

BCD工艺下光电集成的单光子雪崩光电二极管及前端电路的研制

提出一种基于BCD工艺用于检测微弱光信号的单光子雪崩光电二极管(SPAD)及前端淬灭-复位电路(QRC).为减小边缘击穿的风险,提高响应度,设计了一种圆形P+/Nwell/Deep Nwell结构SPAD,Deep Nwell和衬底之间形成的pn结,能够有效减少p衬底流向雪崩区的暗电流,降低暗计数率,也保证了较小的纵向...     

精密光学编码器用的自扫描光电二极管阵列传感器

根据精密光学编码器的性能要求,设计和制造了一种具有16个像元的专用的自扫描光电二极管阵列(SSPA).通过分析SSPA的工作原理、设计和实验结果,表明此传感器能满足精密光学编码器的要求。     

基于盖格-雪崩光电二极管的光子计数成像

考虑用传统的成像技术检测光生电荷信号时易受模数转换噪声干扰,本文提出了一种基于单光子灵敏雪崩光电二极管(GM-APD)的光子计数成像方法。该方法以单光子灵敏GM-APD作为探测单元,以全数字化方式实现微弱光学信号的有效检测。建立了GM-APD光子流响应模型,利用马尔科夫更新过程分析了光子探测盲区对GM-APD瞬态响应的影响,得到了GM-APD输出的数字脉冲频率与光子流密度之间的关联表达式。搭建了二维扫描成像实验验证装置,通过实验得到了不同密度光子流条件下的光子计数图像。采用标准化互信息量分析得到,在光子流密度为3.0×10⁴count/s的条件下,该实验装置仍然可以实现可视成像;当光子流密度达到2.7×10⁵count/s时,标准化互信息量大于0.5;实现了在低光子流密度时采用光子计数方式对目标物体的有效成像。     

基于KPT光电二极管的3—5μm和8—12μm光谱段用焦平面阵列

本文介绍了基于ＫＰＴ光电二极管阵列的“凝视”焦平面阵列光电接收器的构造特点，ＫＰＴ光电二极管阵列用铟柱触点与读出光电信号的“冷”硅电子方式混杂而成，给出幅面为３２×３２和１２８×１２８的阵列光电接收器主要特性的研究结果。     

光电二极管阵列电感耦合等离子体原子发射光谱仪的研制

本文叙述了一台用光电二极管阵列作检测器的等离子体原子发射光谱仪。介绍了仪器几个主要部分的构造和性能。它以国产一米光栅光谱仪作分光器,以S2304-1024Q型PDA作检测器,用IBM/PC微机作控制、数据采集和处理。文中还介绍了软件系统的设计和主要功能,给出了实际测得的光谱图.     

基于ARM9的精准农业导航系统的设计与实现

介绍基于ARM9和差分GPS的农业机械导航系统的设计与实现,通过G IS系统提供的经纬度信息精确画出了农业机械的作业面和导航线,通过对差分GPS数据地解析,利用双缓冲技术能够精确并且稳定地在触摸屏上指引农业机械工作。     

基于Linux的嵌入式数控机床控制系统设计

为了克服传统嵌入式数控系统的局限性，提高系统插补运算和人机交互能力，提出了基于ARM＋FPGA＋DSP＋Linux架构的嵌入式数控系统设计方案，并设计了该系统的软硬件体系结构。为同时满足数控系统的多线程和实时性要求，采用了Linux＋DSP结构，并结合实时性指标，对系统任务进行了详细的实时性分析与划分。为建立系统通讯，采用了模块化设计理念，并对模块间通讯机制的实现方法进行了详细论述。结果表明，基于Linux的嵌入式数控系统的实时性好，性能高，可移植性好。     

基于ARM9的远程视频监视平台的实现

设计一种远程视频监视的平台,并对该平台的软件体系进行了分析.设计了一种环形缓存解决了线程同步的问题,并利用多线程实现图像的采集、发送、接收、显示的流水作业.基于Socket编程技术实现了ARM9(μCLinux)下的服务器端、PC(Windows)下客户端软件的开发.经过试验验证,说明了该系统的有效性.     

基于LabVIEW的油水界面检测系统

以虚拟仪器理论为基础,采用LabVIEW为软件开发平台,FPGA为硬件核心,设计了一套油水界面检测系统.该系统采用电容传感器和多谐振荡器,配合FPGA,实现油水界面信息的采集,并由上位机软件对采集的信号进行处理、显示和存储.调试结果表明:该系统具有界面友好、操作方便、集成度高及可扩展性强等特点.     

基于ARM9的污水处理多参数网络测量仪

介绍一种多参数污水处理系统的测量仪器.仪器以ARM为核心单元,对生态化污水处理过程中3个最重要的参数,氧化还原电位、溶解氧含量和氨氮含量进行实时在线测量,仪器可以与时间一起建立时间序列的成组数据.仪器可以就地测量显示存储测量数据,也可以采用网络实时传输测量的数据,仪器中采用卡尔曼滤波算法对其中的氨气敏电极测得的数据进行处理,提高了测量的精度和数据的可靠性.     

基于ARM+FPGA的高速信号采集系统设计

本文提出了一种实现信号采集方案，介绍了由ARM处理器S3C241O和EP2C8 FPGA组成的高速信号采集系统的系统设计，并着重介绍前端硬件的设计，并就ARM处理器和FPGA的互联设计进行探讨。利用FPGA硬件控制A／D转换，达到了较好的效果，实现了信号的采集与存储。     

基于FPGA和ARM的虚拟视频服务器设计

在介绍了该虚拟视频服务器组成和基本工作原理的基础上,阐述了通过FPGA和ARM处理器进行摄像机位置信息的跟踪、视频信号的转换以及切换。给出了用以太网进行数据传输的实现方法,并给出了该视频服务器在虚拟演播室的应用实例。     

FPGA在运动控制系统中的设计

在基于ARM FPGA的硬件平台上进行嵌入式运动控制系统的设计,ARM实现应用管理,FPGA实现插补运算,发出脉冲到伺服驱动系统,形成运动指令控制伺服电动机运转等。对FPGA模块内部设计和控制方法的实现进行了详细阐述,并且给出了调试结果。     

基于MTI的自行车机器人系统设计

以ARM9为核心,采用MTI系统测量自行车机器人的瞬时状态,将数据传送至上位机ARM9并运用数据处理算法做解析过滤。根据处理结果编程实现控制算法,实现对执行机构的随动控制,进而保持自行车机器人的平衡。