航天遙感用ccd相機(jī)的信號(hào)處理電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種航天遙感用(XD相機(jī)的信號(hào)處理電路，尤其是一種能用于低噪聲要求的天文觀測(cè)應(yīng)用的CCD相機(jī)模擬與數(shù)字信號(hào)處理電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著CCD應(yīng)用領(lǐng)域的不斷推廣，尤其是在低照度，弱光目標(biāo)觀測(cè)的天文應(yīng)用時(shí)，噪聲已經(jīng)成為完成任務(wù)目標(biāo)的主要障礙。為了擴(kuò)大CCD相機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍，就必須盡量減少視頻處理鏈路的噪聲，以此來(lái)提高航天遙感相機(jī)的空間分辨本領(lǐng)以及對(duì)微弱信號(hào)的識(shí)別能力。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]為了解決【背景技術(shù)】中存在的上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種低噪聲CCD相機(jī)的信號(hào)處理電路并且能夠滿(mǎn)足航天遙感CCD相機(jī)對(duì)暗弱信號(hào)的識(shí)別能力。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是:
[0005]—種航天遙感用(XD相機(jī)的信號(hào)處理電路，其特征在于:所述航天遙感用(XD相機(jī)的信號(hào)處理電路包括CCD信號(hào)輸入端、RC低通濾波器、緩沖放大電路、嵌位電容、CCD視頻處理電路以及C⑶驅(qū)動(dòng)時(shí)序和視頻處理FPGA ;所述(XD信號(hào)輸入端依次通過(guò)RC低通濾波器、緩沖放大電路、嵌位電容以及CCD視頻處理電路接入CCD驅(qū)動(dòng)時(shí)序和視頻處理FPGA。
[0006]上述RC低通濾波器包括電阻以及電容；所述(XD信號(hào)輸入端通過(guò)電阻接入緩沖放大電路；所述電阻通過(guò)電容后接地。
[0007]上述電阻是片式薄膜電阻。
[0008]上述緩沖放大電路是以集成運(yùn)算放大器AD844為基礎(chǔ)構(gòu)建的模擬信號(hào)的輸入緩沖放大器。
[0009]上述嵌位電容是金屬化聚苯硫醚電容器。
[0010]上述(XD視頻處理電路采用的處理器是AD9816。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0012]本實(shí)用新型提供了一種航天遙感用(XD相機(jī)的信號(hào)處理電路，它由(XD信號(hào)輸入端、RC低通濾波器、緩沖放大電路、嵌位電容、CCD視頻處理電路以及CCD驅(qū)動(dòng)時(shí)序和視頻處理FPGA組成。CCD信號(hào)輸入端通過(guò)RC低通濾波器將模擬視頻信號(hào)中高頻部分濾去，緩沖放大電路是以集成運(yùn)算放大器AD844為基礎(chǔ)構(gòu)建的模擬信號(hào)的輸入緩沖和放大，有利于CCD輸出信號(hào)和視頻處理器之間的信號(hào)匹配；嵌位電容將CCD模擬信號(hào)的復(fù)位電平嵌到后續(xù)視頻處理電路需要的電壓基準(zhǔn)上。其實(shí)現(xiàn)形式為金屬化聚苯硫醚電容器，與陶瓷電容相比，該電容溫漂很小，在整個(gè)溫度范圍容量很穩(wěn)定，漏電流小，使視頻信號(hào)復(fù)位電平能穩(wěn)定的嵌位到所需電平。CCD視頻處理電路用來(lái)實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)的處理和模數(shù)轉(zhuǎn)換，采用CCD專(zhuān)用視頻處理器AD9816完成，它是集相關(guān)雙采樣、可編程增益控制、數(shù)字化偏置控制、暗電平自動(dòng)校正、A/D轉(zhuǎn)換功能為一體的專(zhuān)用CCD視頻信號(hào)處理器，可以簡(jiǎn)化外圍處理電路，降低外部引入噪聲，擴(kuò)大動(dòng)態(tài)范圍，降低功耗，有效地提高CCD相機(jī)的性能。FPGA通過(guò)AD9816的數(shù)字控制接口對(duì)AD9816進(jìn)行初始化和相機(jī)工作狀態(tài)設(shè)置。用一只片式薄膜電阻和一只陶瓷電容作為RC低通濾波器、一片運(yùn)算放大器AD844、嵌位電容和一片視頻信號(hào)處理器AD9816作為CCD相機(jī)視頻處理電路的設(shè)計(jì)，不僅大大減小視頻處理電路所占用的電路板面積，而且有效地降低了視頻處理鏈路的噪聲，使CCD相機(jī)朝著低噪聲、大動(dòng)態(tài)范圍、體積小、功耗低的趨勢(shì)發(fā)展。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型所提供的航天遙感用(XD相機(jī)的信號(hào)處理電路的原理示意圖；
[0014]其中:
[0015]1-CXD信號(hào)輸入端；2-RC低通濾波器；3_緩沖放大電路；4_嵌位電容；5_(XD視頻處理電路；6-(XD驅(qū)動(dòng)時(shí)序和視頻處理FPGA。
【具體實(shí)施方式】
[0016]參見(jiàn)圖1，本實(shí)用新型提供了一種航天遙感用(XD相機(jī)的信號(hào)處理電路，航天遙感用CCD相機(jī)的信號(hào)處理電路包括CCD信號(hào)輸入端1、RC低通濾波器2、緩沖放大電路3、嵌位電容4、(XD視頻處理電路5以及(XD驅(qū)動(dòng)時(shí)序和視頻處理FPGA6 ;(XD信號(hào)輸入端1依次通過(guò)RC低通濾波器2、緩沖放大電路3、嵌位電容4以及(XD視頻處理電路5接入(XD驅(qū)動(dòng)時(shí)序和視頻處理FPGA6。
[0017]RC低通濾波器2包括電阻以及電容；(XD信號(hào)輸入端1通過(guò)電阻接入緩沖放大電路3;電阻通過(guò)電容后接地。電阻是片式薄膜電阻。
[0018]緩沖放大電路3是以集成運(yùn)算放大器AD844為基礎(chǔ)構(gòu)建的模擬信號(hào)的輸入緩沖放大器。
[0019]嵌位電容4是金屬化聚苯硫醚電容器。
[0020](XD視頻處理電路5采用的處理器是AD9816。
[0021]本實(shí)用新型的工作原理是:(XD信號(hào)輸入端1通過(guò)RC低通濾波器2將模擬視頻信號(hào)中高頻部分濾去，緩沖放大電路3是以集成運(yùn)算放大器AD844為基礎(chǔ)構(gòu)建的模擬信號(hào)的輸入緩沖和放大，有利于CCD輸出信號(hào)和視頻處理器之間的信號(hào)匹配；嵌位電容4將CCD模擬信號(hào)的復(fù)位電平嵌到后續(xù)視頻處理電路需要的電壓基準(zhǔn)上。其實(shí)現(xiàn)形式為金屬化聚苯硫醚電容器，與陶瓷電容相比，該電容溫漂很小，在整個(gè)溫度范圍容量很穩(wěn)定，漏電流小，使視頻信號(hào)復(fù)位電平能穩(wěn)定的嵌位到所需電平。CCD視頻處理電路5用來(lái)實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)的處理和模數(shù)轉(zhuǎn)換，采用C⑶專(zhuān)用視頻處理器AD9816完成，它是集相關(guān)雙采樣、可編程增益控制、數(shù)字化偏置控制、暗電平自動(dòng)校正、A/D轉(zhuǎn)換功能為一體的專(zhuān)用CCD視頻信號(hào)處理器，可以簡(jiǎn)化外圍處理電路，降低外部引入噪聲，擴(kuò)大動(dòng)態(tài)范圍，降低功耗，有效地提高CCD相機(jī)的性能。FPGA通過(guò)AD9816的數(shù)字控制接口對(duì)AD9816進(jìn)行初始化和相機(jī)工作狀態(tài)設(shè)置。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種航天遙感用CCD相機(jī)的信號(hào)處理電路，其特征在于:所述航天遙感用CCD相機(jī)的信號(hào)處理電路包括CCD信號(hào)輸入端、RC低通濾波器、緩沖放大電路、嵌位電容、CCD視頻處理電路以及C⑶驅(qū)動(dòng)時(shí)序和視頻處理FPGA ;所述(XD信號(hào)輸入端依次通過(guò)RC低通濾波器、緩沖放大電路、嵌位電容以及CCD視頻處理電路接入CCD驅(qū)動(dòng)時(shí)序和視頻處理FPGA。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航天遙感用CCD相機(jī)的信號(hào)處理電路，其特征在于:所述RC低通濾波器包括電阻以及電容；所述CCD信號(hào)輸入端通過(guò)電阻接入緩沖放大電路；所述電阻通過(guò)電容后接地。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的航天遙感用CCD相機(jī)的信號(hào)處理電路，其特征在于:所述電阻是片式薄膜電阻。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的航天遙感用CCD相機(jī)的信號(hào)處理電路，其特征在于:所述緩沖放大電路是以集成運(yùn)算放大器AD844為基礎(chǔ)構(gòu)建的模擬信號(hào)的輸入緩沖放大器。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的航天遙感用CCD相機(jī)的信號(hào)處理電路，其特征在于:所述嵌位電容是金屬化聚苯硫醚電容器。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的航天遙感用CCD相機(jī)的信號(hào)處理電路，其特征在于:所述CCD視頻處理電路采用的處理器是AD9816。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種航天遙感用CCD相機(jī)的信號(hào)處理電路，該航天遙感用CCD相機(jī)的信號(hào)處理電路包括CCD信號(hào)輸入端、RC低通濾波器、緩沖放大電路、嵌位電容、CCD視頻處理電路以及CCD驅(qū)動(dòng)時(shí)序和視頻處理FPGA；CCD信號(hào)輸入端依次通過(guò)RC低通濾波器、緩沖放大電路、嵌位電容以及CCD視頻處理電路接入CCD驅(qū)動(dòng)時(shí)序和視頻處理FPGA。本實(shí)用新型提供了一種低噪聲CCD相機(jī)的信號(hào)處理電路并且能夠滿(mǎn)足航天遙感CCD相機(jī)對(duì)暗弱信號(hào)的識(shí)別能力。
【IPC分類(lèi)】H04N5/232
【公開(kāi)號(hào)】CN205071158
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520747791
【發(fā)明人】陳智, 文延, 姚大雷, 王宏
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所
【公開(kāi)日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2015年9月24日