本文關鍵詞：基于FPGA的科學級CCD讀出控制模塊的設計

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【摘要】：隨著CCD圖像傳感器相關技術的的飛速發(fā)展,人們對CCD的性能指標和應用要求也在不斷的提高。CCD按照性能指標進行分類,一般可分為商業(yè)級CCD和科學級CCD�？茖W級CCD是一系列的高性能CCD圖像傳感器,它具有讀出電子噪聲低,真實分辨率高,動態(tài)范圍廣等優(yōu)點,主要應用在CCD性能要求相對較高的科研項目。目前,我國的CCD圖像傳感器技術還比較落后,應用于尖端科研所需要的科學級CCD相機系統(tǒng)基本上被美國、日本及歐洲等國家壟斷,必須通過從這些國家不斷的進口科學級CCD相機系統(tǒng)才能滿足眾多科研項目的需求。因此,我國越來越重視對科學級CCD相機系統(tǒng)的研究。本文對CCD的理論體系進行了深入研究,并根據(jù)科學級CCD相機系統(tǒng)的整體設計要求,分析并設計了該系統(tǒng)的讀出控制模塊。讀出控制模塊的核心單元是CCD芯片KAF-0261和ADC芯片AD-9826,因此本文主要設計了兩款芯片讀出時序的FPGA邏輯。設計完成后,在Modelsim軟件平臺上對讀出控制模塊進行仿真測試,得到的仿真波形與讀出時序的理論波形基本一致,然后通過對讀出控制模塊的實際測試,獲得了實測波形。將讀出控制模塊植入科學級CCD相機系統(tǒng)后,相機系統(tǒng)可以正常工作,并拍攝到清晰圖像。讀出電子噪聲是科學級CCD相機系統(tǒng)的重要性能指標,本文采用圖像數(shù)據(jù)處理的方法得到科學級CCD相機系統(tǒng)的讀出電子噪聲的數(shù)值。最終,本課題的研究完成了基于FPGA的讀出控制模塊的設計要求,實現(xiàn)了一款低成本的科學級CCD相機系統(tǒng)的正常工作。通過仿真分析和實際測試的實驗結果,讀出控制模塊的設計基本達到預期目標。
【學位授予單位】：海南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP391.41;TP212

【參考文獻】

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本文編號：1240143