微型化多譜段變頻調制光電標識技術研究
本文關鍵詞:微型化多譜段變頻調制光電標識技術研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:多譜段光電標識技術可將多種譜段光源聯(lián)合使用,使之形成互補以提高對目標的識別能力,具有可變頻調制、穿透性強、安全可靠、信息容量大等特點,應用前景非常廣闊。為了提高多譜段光電標識裝置面向不同平臺時的適應性與靈活性,研制以小體積、高可靠性優(yōu)勢為主的多譜段可變頻調制光電標識裝置意義重大。LED光源和MEMS光源作為微型化多譜段變頻調制光電標識裝置的核心器件,其性能特點將直接決定裝置的標識效果。對兩種器件的基礎性能展開了系統(tǒng)的比較,主要包括I-V特性、P-I特性、光譜特性和調制特性四個方面的研究。分析了微型化多譜段變頻調制光電標識裝置所選用兩類光源的電光學性能及各自優(yōu)缺點,驗證了器件性能與裝置性能兩者之間存在的相互依賴關系,并確定出器件的最佳工作參數(shù)。完成了微型化多譜段變頻調制標識裝置的總體設計,重點研究了驅動控制系統(tǒng)和頻率控制系統(tǒng)。使用精密低壓差穩(wěn)壓芯片ADP3336實現(xiàn)對多種譜段光源的穩(wěn)壓驅動,并通過體積較小的單片機STC15F104E輸出頻率可調的信號對多種譜段光源進行變頻控制,實現(xiàn)了對多種不同譜段光源的高精度、高效率可變頻控制驅動。最后對光源的變頻調制特性進行分析研究,并實現(xiàn)微型化多譜段變頻調制光電標識系統(tǒng)樣機的制造。通過為微型化多譜段可變頻調制標識裝置設計封裝外殼,進一步增強了裝置可靠性與穩(wěn)定性。并使用相對應波段的夜視儀及紅外測距瞄準鏡對微型化裝置的標識特性展開測試,分別觀察了在白天與夜間相異環(huán)境背景下由LED光源和MEMS紅外光源組成裝置的遠距離可識別性及頻閃辨識度,結果表明光源裝置總體識別效果良好,對微型化多譜段可變頻調制光電標識裝置的優(yōu)化設計和推廣應用具有重大意義。
【關鍵詞】:微型化 LED光源 MEMS紅外光源 光電標識 變頻控制
【學位授予單位】:中北大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TN29
【目錄】:
- 摘要4-5
- abstract5-9
- 1.緒論9-19
- 1.1 研究背景及意義9-11
- 1.2 光源器件國內外研究現(xiàn)狀11-15
- 1.2.1 LED光源11-13
- 1.2.2 MEMS紅外光源器件研究現(xiàn)狀13-15
- 1.3 光電標識技術研究現(xiàn)狀15-16
- 1.4 論文主要研究內容16-17
- 1.5 課題來源17-19
- 2.微型化多譜段光電標識技術基礎理論分析19-29
- 2.1 微型化多譜段光電系統(tǒng)19-20
- 2.2 光電特征標識技術原理20-24
- 2.2.1 光電調制技術20-21
- 2.2.2 光電識別技術21-22
- 2.2.3 光電隱身技術22-24
- 2.3 微型化多譜段變頻調制光電標識裝置光源選型24-28
- 2.3.1 LED光源24-27
- 2.3.2 MEMS紅外光源27-28
- 2.4 本章小結28-29
- 3.標識光源單元性能研究29-43
- 3.1 LED光源性能測試分析29-35
- 3.1.1 I-V特性研究29-30
- 3.1.2 電光轉換特性研究30-32
- 3.1.3 光譜特性研究32-34
- 3.1.4 調制特性研究34-35
- 3.2 MEMS結構紅外光源性能測試分析35-41
- 3.2.1 I-V特性測試36-37
- 3.2.2 電光轉換效率測試37-38
- 3.2.3 光譜特性測試38-39
- 3.2.4 MEMS紅外光源調制特性研究39-41
- 3.3 標識光源單元性能測試結果分析41
- 3.4 本章小結41-43
- 4.微型化多譜段變頻調制光電標識系統(tǒng)設計與實現(xiàn)43-53
- 4.1 光源單元驅動電路系統(tǒng)設計43-44
- 4.2 變頻控制電路系統(tǒng)設計44-46
- 4.3 光源變頻調制特性分析46-49
- 4.3.1 變頻調制性能分析46-47
- 4.3.2 頻率響應特性分析47-49
- 4.4 微型化多譜段變頻調制光電標識系統(tǒng)原理樣機實現(xiàn)49-52
- 4.5 本章小結52-53
- 5.光電標識裝置封裝設計與標識特性研究53-63
- 5.1 微型化多譜段變頻調制光電標識裝置封裝設計53-54
- 5.2 微型化多譜段變頻調制光電標識裝置外場特性測試54-62
- 5.2.1 LED光源標識特性測試55-57
- 5.2.2 MEMS紅外光源標識特性測試57-62
- 5.3 本章小結62-63
- 6.總結與展望63-65
- 6.1 論文總結63-64
- 6.2 工作展望64-65
- 參考文獻65-69
- 攻讀碩士期間學術成果情況69-70
- 致謝70-71
【參考文獻】
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