航天高速TDICCD相机视频信号采样技术

针对航天高速TDICCD相机,为了提高其成像质量,提出了对相关双采样信号进行纳秒级延时的精确采样方法和对驱动芯片的温度漂移进行自适应补偿的方法。首先介绍了相关双采样(CDS)的原理,分析了采样位置对TDICCD相机的影响,然后提出了利用FPGA内部进位链资源实现纳秒级延时从而对采样信号进行精确调整的方法,同时分析了驱动芯片的温度漂移效应导致对CCD输出信号的影响,提出了一种针对温度漂移对采样信号进行自适应调整的方法,来满足采样时序关系。利用实际工程中的成像系统对采样位置精度及高低温环境分别进行了实验。实验结果表明,提出的方法能实现采样信号的精确调整,有效的提高图像的动态范围,同时能对驱动芯片温度漂移进行自适应补偿。未补偿前,在低温度-36℃时图像的信噪比为37.4dB,补偿后图像的信噪比为51dB。

基于目标的全色TDICCD空间相机信噪比分析

TDICCD是近几年发展起来的一种新型光电传感器,作为焦平面器件已广泛应用于空间相机的设计和制造.本文分析了待观测目标太阳高度角及亮度的影响因素,建立了光能量从待观测目标到空间相机入瞳的亮度传递数学模型,提出了一种基于目标的全色TDICCD空间相机信噪比快速预估计算方法.以模拟极轨卫星所携带的TDICCD相机为例进行了预估分析.结果显示,此模拟北纬20°待观测目标全年星下点太阳高度角范围为41.5°～76.7°,F数为15的TDICCD相机可以获得的最大信噪比大于40dB.本文的推导可用于TDICCD空间相机的预研和总体设计,同时达到验证卫星任务规划与轨道设计合理性的目的.

TDICCD相机的信噪比的研究

文章讨论了工程适用的信噪比S/N的定义、计算公式及信噪比的阈值,列举了国外典型TDICCD相机的信噪比值,最后提出TDICCD相机设计所需的信噪比值。