基于PCI总线图像注入式红外探测器仿真系统

介绍了基于PCI总线的数字图像注入式红外探测器仿真系统, 该系统通过PCI总线从PC机获得仿真数据,以大容量SDRAM作为缓存,FPGA作为接口和状态机控制.该系统能够为红外告警、红外搜索跟踪等设备的红外实时信号处理平台提供红外探测器输出信号仿真,该系统输出仿真图像数据来源于外场试验真实获取的红外图像,具有图像数据真实、实时性好、图像连续无间断、高速等特点,为红外实时信号处理平台提供了可靠的仿真数据来源.给出了软、硬件实现的方案和结构.     

基于Wishbone-PCI核的红外探测器注入式仿真系统

介绍了一种基于Wishbone-PCI桥核和Spartan-6系列FPGA的红外探测器注入式仿真系统.重点讨论了基于PCI总线的红外图像注入接口卡的设计与实现以及Wishbone-PCI桥核技术.该系统可以代替红外侦察告警设备的头部探测器将红外仿真图像数据注入到红外告警、红外搜索跟踪等设备的实时信息处理箱,用来实现对红外侦察告警设备目标探测与目标跟踪功能的验证与仿真.该注入式仿真系统通过将前期红外侦察告警设备采集的红外图像数据与自定义的目标图像相叠加,注入到实时信息处理箱,因此该注入式仿真系统具有图像数据真实连续的特点,能更加真实地模拟现实的场景,为实时信号处理箱提供真实可靠的数据来源,有利于加快红外侦察告警设备的研发进程,缩短系统开发周期.     

基于Wishbone-PCI核的红外探测器注入式仿真系统

介绍了一种基于Wishbone-PCI桥核和Spartan6系列FPGA的红外探测器注入式仿真系统。重点讨论了基于PCI总线的红外图像注入接口卡的设计与实现以及Wishbone-PCI桥核技术。该系统可以代替红外侦察告警设备的头部探测器将红外仿真图像数据注入到红外告警、红外搜索跟踪等设备的实时信息处理箱,用来实现对红外侦察告警设备目标探测与目标跟踪功能的验证与仿真。该注入式仿真系统通过将前期红外侦察告警设备采集的红外图像数据与自定义的目标图像相叠加,注入到实时信息处理箱,因此该注入式仿真系统具有图像数据真实连续的特点,能更加真实地模拟现实的场景,为实时信号处理箱提供真实可靠的数据来源,有利于加快红外侦察告警设备的研发进程,缩短系统开发周期。     

一种红外图像采集与校正系统的设计与实现

为实时获取高质量的红外图像,设计了一种基于DSP和USB2.0接口的红外图像实时采集与校正系统.利用EZ-USB FX2作为USB2.0接口芯片,实时采集探测器输出的原始图像数据.同时利用高性能浮点处理器TMS320C6713B实现高精度的非均匀性校正及对比度增强,以便于在监视器上实时察看校正效果.采集过程中数据格式的转换及时序控制皆由FP-GA实现,提高了系统的灵活性和可靠性.实验结果表明该系统能够满足数据采集实时性和准确性的要求.     

基于USB 2.0的红外数字图像注入式仿真器设计

介绍了一种基于USB 2.0的红外数字图像注入式仿真器设计方案。该设计通过USB总线从PC机获得仿真图像数据,以FPGA作为接口和状态机控制。设计中引入多线程技术保证数据传输的高速性和实时性,通过向USB控制端点发送专用请求实现设备的绑定。测试时利用Camera Link图像采集卡采集仿真器输出并显示,结果表明,该仿真器具有输出图像连续无间断、稳定性高、实时性好等特点,达到了100 f/s的帧频指标,能够为红外光电成像探测系统提供实时视频图像仿真。     

基于USB 2.0总线的高速红外场景数字注入接口设计

提出了一种基于USB 2.0总线的高速红外场景数字注入接口的实现方案,解决了目标检测研究中真实红外图像、红外测试图像获取问题,可用于信号处理系统的仿真测试和性能评价,并对该方案进行了硬件实现,编写了相应的驱动程序、回放程序.     

一种基于FPGA的等效焦平面电路的设计

为实现对某型号卫星红外遥感器内部信号处理电路的测试,提出一种基于FPGA的等效焦平面电路的设计,系统以FPGA为控制核心,通过USB3.0接口接收上位机发送的模拟红外图像数据并对其进行存储,根据上位机指令以及探测驱动信号产生指定图像的8路探测器拟合信号给信号处理电路,同时将指定图像数据通过Cameralink接口上传并显示,对比源图像和处理后的图像。结果表明所设计的等效焦平面电路能够模拟红外探测器的输出信号,为信号处理电路提供可靠信号源,对保证红外遥感器的性能具有重要意义。     

一种新型红外信号处理平台的构建及应用

随着红外探测技术的高速发展,红外信号的实时处理面临着较大的挑战.在采用多单元与高帧频探测器的红外系统中,当使用较复杂的处理算法时,基于传统架构的信号处理平台已较难满足系统的实时处理要求.通用计算图形处理器（GPGPU）的出现与日益成熟为红外实时信号处理提供了良好的平台.根据红外系统中实时信号处理的特点,利用FPGA＋CPU＋GPU架构构建了一种新型红外信号处理平台,并进行了实际应用.结果表明,该平台能够胜任探测器单元数多、帧频高和算法较复杂的红外系统的实时信号处理任务.     

红外探测器集成图像信号处理芯片设计

在红外信号处理中,红外探测器原始输出图像存在非均匀性严重、噪声大、对比度低等问题,无法满足武器装备对图像质量的要求。为解决红外图像信号数据量大、算法复杂、系统实时性强等系列问题,研制红外探测器集成图像信号处理电路,以减小体积、降低功耗、提升性能。     

基于FPGA与USB 2.0接口的红外图像采集系统设计

以FPGA为核心处理器,完成了中波热像仪输出红外图像的实时采集与存储系统设计。系统主要由USB固件程序、FPGA控制程序和上位机软件组成,通过对工作在Slave FIFO 模式下的USB2.0接口芯片CY7C68013A内部FIFO进行控制,实现了USB接口的高速数据传输。应用结果表明,该系统具有数据传输速度快、采集数据准确等特点。     

地面目标红外成像仿真系统的设计与实现

设计了融参数化模型输入、数据及图像仿真、结果处理与评价、成像显示与存储于一体,汇计算目标流场、温度场、红外辐射特性等结果为一体的地面目标红外成像仿真系统;利用该系统开展了车载发电机组舱红外特性仿真,并将仿真计算与试验测试结果进行了比对,结果表明仿真方法合理有效,地面目标红外成像仿真系统可应用于类似目标、不同工况、多种背景下的地面军事目标红外成像仿真分析.     

一种高性能红外探测器模拟器的研制

为解决红外探测器数据采集系统的测试问题,基于红外探测器件本身的工作特点,研制出了能够模拟红外探测器输出信号的模拟装置。该装置不仅能模拟各种阵列规模的红外探测器,输出准确的量化图像数据,而且能为数据采集系统提供所需的帧、行、像元及相关双采样同步触发信号。利用模拟装置输出的量化图像数据实现了红外探测器数据采集系统的定性检查和定量校准,为红外探测器数据采集系统的高效准确测量提供了有价值的参考。     

Process modeling of HgCdTe infrared photodetectors

A physically based process model for simulating the fabrication of HgCdTe photodiodes has been developed. The models included in the simulator are based on atomic level mechanisms governing the interaction of point defects, extended defects, and dopants. The core of the simulator is a set of coupled partial differential equations for point defect/dopant diffusion. The simulator models the processing of n on p, ion implanted homojunction long wavelength infrared photodiodes. Because the models are physically based, the simulator can be used with other materials and device architectures if properly calibrated. The simulator includes modules for annealing and boundary conditions, ion implantation, and reactive ion etching and can produce both one and two dimensional dopant and defect profiles. Coupled with device and performance simulators, it forms a powerful tool for design and optimization of HgCdTe photodiodes. The simulator operates in a client/server mode in an intranet or internet environment. A web browser interface provides a user friendly front end for inputting processing parameters and outputting simulation results.     

光纤接口DBF基带数据模拟器的设计与研制

设计了一款基于光纤接口的DBF(数字波束形成)雷达基带数据模拟器.该模拟器可以实时模拟DBF接收阵所有阵元的回波基带信号,用于验证DBF处理器所用算法的性能和可靠性.该模拟器使用Virtex-5FPGA内嵌的Rocket IO硬核作为高速串行收发器,通过光纤发送串行数据,最高数据吞吐率可以达到35 Gbit/s.该模拟...     

便携式实时红外动态场景仿真器设计与实现

传统的基于PC机实现的红外动态场景仿真器,实时性能差,且体积庞大,不适合外场试验。本文设计并实现了一种便携式实时红外动态场景仿真器,该仿真器以ADSP-TS201 DSP作为核心处理器,运行红外动态场景生成算法;利用FPGA实现数据输入输出,负责输出红外图像给后端信号处理设备,并接收其反馈信号;以CY7C68013A控制器扩展USB接口,作为上位主机接口,用于监控仿真器运行。文中详细介绍了该仿真器的设计与实现,并给出了实验结果。     

DMD红外场景产生器非均匀性校正方法研究

非均匀性是影响数字微镜器件(Digital Micro-mirror Device,DMD)红外场景产生器投射红外场景质量的主要因素之一,DMD红外场景产生器必须经过非均匀性校正才能满足复杂环境下红外成像设备内场仿真试验的应用要求.给出了DMD红外场景产生器的非均匀性校正流程;提出了一种更适合于现有测试条件的变尺度稀疏...     

基于棱镜的红外目标模拟器光学系统研究

针对某型装备测试仿真用中波红外目标模拟器,研制配套透过率高、空间均匀性好、结构紧凑的高性能红外光学系统,以满足模拟器总体设计指标和具体使用需求。根据DMD核心器件红外光调制工作原理,采用了基于TIR(全内反射)棱镜的中继光学子系统,从DMD转动夹角的限制出发,利用光学全反射定理,采用最小的角度空间设计,用一对光学棱镜使照明系统入射的光线与DMD反射的光线分开,在折衍混合式红外成像光学子系统设计匹配下,该光路系统相比反射式光路镜组结构紧凑,相比透射式棱镜方式能量透过率高。在经过光路设计仿真验证的基础上,开展了光学机械设计和研制加工及测试,最终红外光学镜组成功应用到红外目标模拟器研制中,满足了模拟器总体指标体系要求和使用需求,取得了良好效果。     

多轨道准直式红外地球模拟器结构设计

为解决红外地球敏感器地面性能测试实验中需要模拟多种地球张角的现实问题,文中利用准直光学系统模拟目标,对多轨道红外地球模拟的技术进行了深入研究。提出一种可变地球张角模拟的总体方案,并对模拟器各关键部分锗准直透镜、可变地球光阑等进行了详细的光机结构设计,给出了设计结果和设计方法。针对地球模拟器地球张角检测的需求,还提出一种地球张角检测方法,搭建了检测装置,并对模拟的不同轨道对应的地球张角进行了实测,结果表明:对应于18 000、35 786、42 000 km三种轨道高度的地球张角模拟精度均优于0.05,完全符合对红外地球敏感器的标定要求。     

VV&A在红外目标模拟器中的应用及其逼真度评估

将校核、验证与确认(VV&A)技术应用于红外目标模拟器系统,并对红外目标模拟器的VV&A工作模式进行了研究.然后依据点源目标模拟器建立了指标体系,并对该模拟系统进行了逼真度评估.计算结果表明,该方法具有可行性,可以灵活运用逼真度定义,从而间接地对系统的可信度进行评估.     

高动态GPS卫星信号模拟器关键技术分析及应用

介绍了高动态GPS卫星信号模拟器的组成,阐述了模拟器的工作原理,给出了在研模拟器的主要技术指标,分析了模拟器研制涉及到的部分关键技术:高动态信号的产生与精度控制、电离层延迟误差模拟、多径信号模拟和差分数据产生,最后列举了高动态GPS卫星信号模拟器的几种应用。