基于FPGA的双目高精度宽波段激光告警系统

针对传统二维激光告警系统的光斑中心提取误差大、角度测量精度差和分辨率低的问题,设计了一种基于FPGA和InGaAs焦平面阵列探测器的高精度宽波段激光告警系统,对传统的otsu(最大类间方差法)阈值分割算法进行了推导和优化,同时,基于改进后的算法,通过FPGA实现了光斑中心坐标提取以及方位角、俯仰角等参数的计算,并将结果传输至上位机实时监测;实验结果显示,相较于传统的阈值分割算法,改进后的otsu算法使光斑中心提取精度达到了0.06个像素,改进后的激光告警系统角度测量平均误差为0.03°,角度分辨率达到0.05°;实验表明,双目高精度宽波段激光告警系统达到了实际应用的要求,提高了系统测量的角度分辨率和精度,对光电探测和激光告警领域的工作具有一定的意义。     

基于FPGA的激光告警高速信号采集系统设计

针对二维激光告警中对于实时采集高速军用目标图像以及处理的需求，设计了一种具有高速高精度的模数转换系统。该系统采用LTC2175-14模数转换芯片作为核心，设计了外围电路以及驱动控制电路将转换后的数字信号传输至FPGA(Field Programmable Gate Array),最后在上位机实现图像显示。同时利用532 nm波长的激光模拟可见光，1 064 nm波长的激光模拟近红外光验证该系统可靠性。经实验证明，该系统的图像读出时间达到ns级，完全满足激光告警图像高速实时传输处理的需求，并且在低功耗方面也具有优异的表现。