一种基于FPGA的高速光谱反演系统

为了高速采集并反演光谱数据,采用FPGA设计了一种高速光谱反演系统。由FPGA控制CCD驱动模块,使CCD高速采集干涉条纹数据并传输给FPGA处理模块。设计了高速数据采集与处理的FPGA硬件结构,通过仿真数据分析了采集模块与处理模块的时序逻辑关系。为了同时满足系统光谱反演精度与速度的要求,对比了8bit、10bit和12bit数据位深条件下的频谱分布,实验结果显示,位深越小速度越快,但其会降低光谱反演的对比度;而位深越大光谱反演的对比度越好,但处理速度越慢,综合考虑本系统采用10bit位深结构。实验针对中心波长为975nm的激光进行光谱反演,并与MATLAB反演数据进行对比分析。结果显示本系统检测精度符合要求,且速度更快。