紫外遥感仪器高速CMOS成像电子学系统

基于长光辰芯公司的背照式CMOS探测器GSENSE400和Xilinx公司的Virtex-4FPGA,设计了紫外遥感仪器高速CMOS成像电子学系统,包括探测器驱动电路、低噪声偏置电源电路及时序控制单元等。在接收高速图像数据时,针对传统的通道训练方法只考虑了线路上的随机性抖动而没有考虑固定性抖动的问题,提出了一种新的训练策略,增加了对采样数据正确性的判断,提高了对数据眼图有效窗口识别的准确度。为了克服在随后的图像数据传输过程中由于温度变化和电压漂移引起的采样点的再次偏移,提出了一种实时窗口监视算法,在不影响数据正常传输的情况下,利用监视通道实时监测采样点与有效窗口左右边界的距离,根据需要及时重新调整线路延时,使采样点始终位于比有效窗口更小的一个安全采样窗口内,由此保证了图像数据长时间接收的高可靠性。设计的高速CMOS成像电子学系统工作稳定,输出图像数据率最高可达2.4Gb/s,读出噪声为1.72e-,动态范围94dB,满足载荷的任务需求。