隨著第三代紅外探測(cè)器技術(shù)的不斷發(fā)展,紅外成像系統(tǒng)的性能得到了極大的提升,但是,在實(shí)際的調(diào)試和測(cè)試過(guò)程中會(huì)對(duì)紅外成像系統(tǒng)造成一定的磨損和消耗,因此紅外成像系統(tǒng)模擬器的研發(fā)工作越來(lái)越受到行業(yè)內(nèi)的重視。本文以紅外成像系統(tǒng)的工作原理為研究基礎(chǔ),設(shè)計(jì)了一套基于Virtex-4 FPGA的小型化紅外成像系統(tǒng)模擬器,采用并行和流水線計(jì)算方法實(shí)現(xiàn)了紅外成像物理效應(yīng)的實(shí)時(shí)仿真計(jì)算。首先,本文簡(jiǎn)要的介紹了紅外成像系統(tǒng)的工作原理,并對(duì)紅外成像系統(tǒng)成像過(guò)程中主要的物理效應(yīng)進(jìn)行了總結(jié)。在此基礎(chǔ)上,構(gòu)建了紅外成像系統(tǒng)模擬器整體的仿真框架,重點(diǎn)介紹了模擬器系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn)的模塊化設(shè)計(jì)架構(gòu)。其次,介紹了各功能模塊的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。系統(tǒng)輸入與輸出模塊的主要功能是實(shí)現(xiàn)模擬器硬件平臺(tái)和主控計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信,接收DVI接口輸入的圖像數(shù)據(jù)并完成截?cái)嗖僮?以及最終模擬探測(cè)器時(shí)序輸出仿真結(jié)果。系統(tǒng)存儲(chǔ)控制模塊的主要功能是利用Xilinx提供的MIG核來(lái)控制DDR2存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)的高速緩沖。紅外成像物理效應(yīng)實(shí)時(shí)仿真計(jì)算模塊的主要功能是利用并行和流水線計(jì)算方法實(shí)現(xiàn)各種紅外成像物理效應(yīng)的實(shí)時(shí)仿真計(jì)算,主要包括光學(xué)頭罩加熱特性、光學(xué)系統(tǒng)空間... 

【文章來(lái)源】：西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：94 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

紅外探測(cè)器模擬器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

[22]。此紅外探測(cè)器模擬器的整體結(jié)構(gòu)如圖 1.2 所示。圖1.2 紅外探測(cè)器模擬器的整體結(jié)構(gòu)圖2016 年，中國(guó)電科第四十一研究所劉磊、韓順利等人推出了一款高性能的紅外探測(cè)器模擬器，此紅外探測(cè)器模擬器不僅能夠模擬任意陣列規(guī)模的紅外焦平面探測(cè)器，最高可達(dá) 2048×2048 像元，而且能為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)提供其所需的模擬信號(hào)，包括幀、行、像元及相關(guān)雙采樣同步觸發(fā)信號(hào)等等，由于此紅外探測(cè)器模擬器在設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行了定量化的驗(yàn)證，所以具有很高的精度和準(zhǔn)確性[23]。圖 1.3 和圖 1.4 分別展示的是此紅外探測(cè)器模擬器的工作原理圖和實(shí)物圖。圖1.3 紅外探測(cè)器模擬器的工作原理圖

紅外探測(cè)器模擬器的工作原理圖

【參考文獻(xiàn)】：
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