本文關(guān)鍵詞：高精度觀瞄型紫外光譜輻射計研究與設(shè)計

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【摘要】：紫外光譜在自然界中僅有很少的輻射源,大量紫外輻射信號都是人為原因產(chǎn)生的。因此,在這個波段檢測易于減少信號處理的負擔(dān)。紫外光譜輻射計可同時建立目標或背景的光譜特性和強度,多用于高熱源、太陽紫外輻射、導(dǎo)彈羽煙和紫外光源的輻射光譜強度探測與標定。紫外輻射已愈發(fā)成為當(dāng)今世界輻射觀測所研究的前沿及熱門課題。更進一步探究其影響機理、提高檢測儀器的技術(shù)水平已成為科研人員的迫切希望。但紫外光譜輻射計在外場容易受目標觀測距離影響,而導(dǎo)致目標定位不準,進而測定結(jié)果不精確。為解決這一技術(shù)難題,本文提出了一套觀瞄型高精度紫外輻射計方案并進行設(shè)計。通過共用紫外可見光路,將可見光CCD相機用于觀瞄對準待測目標,解決了室外使用時觀測不準確的問題。本文首先介紹了紫外光譜輻射計的應(yīng)用和近年來發(fā)展,特別是在空間遙感技術(shù)領(lǐng)域的重要應(yīng)用,引出了可觀瞄型紫外輻射計的研究意義。其次,提出了紫外輻射計的各項設(shè)計指標。據(jù)此描述了輻射計光學(xué)系統(tǒng)的光路形式,并闡述了電子學(xué)工作原理和單元組成。接著,對紫外觀瞄型輻射計電子學(xué)總體方案進行詳細設(shè)計,主要是電子學(xué)微弱信號檢測及調(diào)理、主控單元及人機界面的實現(xiàn)。最后對該輻射計進行了標定處理。系統(tǒng)測試結(jié)果表明該輻射計可探測200nm~400nm紫外光譜信號,波長精度優(yōu)于±0.5nm。300nm處的光譜輻照度范圍為1×10-5W/m2·nm~6×10-1W/m2·nm。系統(tǒng)實現(xiàn)了觀瞄特性,并具有精度高,穩(wěn)定性好,便于攜帶的優(yōu)點。
【關(guān)鍵詞】：紫外 光譜輻射計 鎖相 DSP 標定
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH74
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 研究目的及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容13-14
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)安排14-15
• 1.5 本章小結(jié)15-16
• 第2章 總體方案設(shè)計16-27
• 2.1 輻射計主要技術(shù)指標16
• 2.2 組成和工作原理16-17
• 2.3 探測器選型17-21
• 2.3.1 光電倍增管17-19
• 2.3.2 可見光觀瞄光學(xué)系統(tǒng)CCD相機選擇19-21
• 2.4 電控方案21-24
• 2.4.1 微弱信號檢測及調(diào)理21-22
• 2.4.2 主控單元22-23
• 2.4.3 人機交互界面23
• 2.4.4 供電23-24
• 2.5 機械結(jié)構(gòu)介紹24-26
• 2.5.1 主體框架25
• 2.5.2 波長掃描機構(gòu)設(shè)計25-26
• 2.6 本章小結(jié)26-27
• 第3章 微弱信號檢測與調(diào)理27-43
• 3.1 電路原理及組成27-28
• 3.2 信號通道28-36
• 3.2.1 高壓電源選用28-29
• 3.2.2 前置放大器29-32
• 3.2.3 模擬開關(guān)量程選擇32-33
• 3.2.4 50Hz陷波33-34
• 3.2.5 選頻放大34-36
• 3.3 參考通道36-38
• 3.4 相敏檢波38-40
• 3.4.1 移相器38
• 3.4.2 相敏解調(diào)器38-39
• 3.4.3 積分器39-40
• 3.5 本單元電路制造與調(diào)試40-42
• 3.6 本章小結(jié)42-43
• 第4章 主控單元及系統(tǒng)軟件設(shè)計43-59
• 4.1 主控單元組成及功能43-49
• 4.1.1 DSP及外圍電路43-46
• 4.1.2 A/D轉(zhuǎn)換器46-48
• 4.1.3 步進電機驅(qū)動器及光電開關(guān)48-49
• 4.2 嵌入式軟件設(shè)計49-53
• 4.2.1 軟件主框架及結(jié)構(gòu)49-51
• 4.2.2 通訊協(xié)議設(shè)計51
• 4.2.3 編程實現(xiàn)51-53
• 4.3 人機交互界面軟件設(shè)計53-58
• 4.3.1 軟件需求53-54
• 4.3.2 軟件設(shè)計54-55
• 4.3.3 軟件實現(xiàn)55-57
• 4.3.4 輻亮度輻照度數(shù)據(jù)計算57-58
• 4.4 本章小結(jié)58-59
• 第5章 系統(tǒng)標定及性能評價59-67
• 5.1 系統(tǒng)標定方法59-61
• 5.1.1 光譜輻亮度標定59-60
• 5.1.2 光譜輻照度標定60-61
• 5.2 系統(tǒng)評價61-66
• 5.2.1 工作波段61-63
• 5.2.2 亮度靈敏度測試63
• 5.2.3 照度測試范圍測試63-64
• 5.2.4 觀瞄系統(tǒng)測試64-66
• 5.3 本章小結(jié)66-67
• 第6章 總結(jié)與展望67-69
• 6.1 總結(jié)67
• 6.2 展望67-69
• 參考文獻69-72
• 作者簡介72-73
• 致謝73

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 孫健;;基于ARM的紫外輻射計測量控制系統(tǒng)設(shè)計[J];光電技術(shù)應(yīng)用;2012年03期

2 阮寧娟;蘇云;;國外紫外空間探測器發(fā)展綜述[J];航天返回與遙感;2008年03期

3 代彩紅,于家琳,殷純永,湯潔,閃光真,王永強;SR-UV型標準太陽紫外光譜輻射計的研制[J];計量技術(shù);2004年01期

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本文編號：875859