学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于LabVIEW的非制冷红外焦平面读出电路测试系统的研究

作　者: 邢彦敏
导　师: 蒋亚东
学　校: 电子科技大学
专　业: 光学工程
关键词: 非制冷红外焦平面 读出电路 数据采集 非均匀性校正
分类号: TN215
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 90次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


非制冷红外热成像技术在我国军事、民用等领域起着重要的作用,已经成为构建国防安全体系、保障国家安全的关键技术之一。读出电路作为非制冷红外探测器的主要组成部分,其性能直接影响红外探测器的整体性能以及成像质量。因此,对红外读出电路进行性能测试评估已经成为红外热成像技术的一个重要研究领域。本论文基于国内外非制冷红外读出电路及热成像技术的现状和发展趋势,立足于课题需求,研制出一套基于LabVIEW的非制冷红外读出电路测试系统,具有高速度、高精度、稳定性好等优点,且支持不同分辨率、不同输出制式的读出电路,系统适用范围广。读出电路测试系统包括硬件和软件两部分。硬件上采用低噪声设计,为读出电路提供了精确、稳定的直流和偏置电源,将输出模拟信号进行高速模数转换后,通过高速数据采集设备进行数据采集。软件上依托LabVIEW方便快捷的图像化编程环境和NI DAQmx开发套件实现了对读出电路进行数据采集;同时利用LabVIEW丰富的互联接口完成了对数据的分析计算。此外,测试系统还完成了对非制冷红外探测器的非均匀性校正、灰度拉伸等基本的图像处理,丰富了系统功能,为成像系统的进一步开发奠定了基础。读出电路测试系统在实现了测试系统的平台化集成的同时,完成了对非制冷红外焦平面读出电路噪声特性以及其他技术指标的分析测试,同时完成了实时成像系统的开发。使用本测试系统为法国ULIS公司UL03162的非制冷红外焦平面阵列提供电源、时序激励,并对其进行测试分析,得时间噪声值为472.442μV,空间噪声值为0.122529 V,像元响应率平均值为3.867 mV/K,功耗为95.7 mW,与该探测器规格书的标称值基本一致,表明读出电路测试系统达到设计要求。并在此基础上对本教研室自制的不同规格的非制冷红外读出电路进行了测试与分析,为读出电路的进一步设计、优化提供了依据。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章 绪论  9-16
  1.1 引言  9
  1.2 非制冷红外焦平面阵列  9-12
    1.2.1 非制冷红外焦平面阵列研制的关键基础技术  10
    1.2.2 非制冷红外焦平面阵列的国内外现状  10-11
    1.2.3 非制冷红外焦平面阵列的发展趋势  11-12
  1.3 非制冷红外焦平面读出电路  12-13
  1.4 读出电路测试系统的现状及发展趋势  13-14
  1.5 读出电路测试系统的重要性以及研究意义  14-15
  1.6 论文安排  15-16
第二章 非制冷红外焦平面读出电路测试系统的整体结构  16-25
  2.1 测试系统概述  16
  2.2 测试系统构成  16-18
    2.2.1 硬件平台构成  17
    2.2.2 软件平台构成  17-18
  2.3 测试系统设计标准  18-22
    2.3.1 硬件平台设计标准  18-20
    2.3.2 软件平台设计标准  20-22
  2.4 读出电路测试算法依据  22-24
    2.4.1 噪声测试  22-23
    2.4.2 响应率测试  23-24
  2.5 小结  24-25
第三章 非制冷红外焦平面读出电路测试系统硬件平台  25-43
  3.1 测试系统硬件平台概述  25-26
  3.2 测试系统硬件平台设计  26-41
    3.2.1 电源驱动模块  26-30
    3.2.2 时序驱动模块  30-37
    3.2.3 A/D 采集模块  37-39
    3.2.4 数据采集模块  39-41
  3.3 高速PCB 设计的一般规则  41-42
  3.4 小结  42-43
第四章 非制冷红外焦平面读出电路测试系统软件平台  43-64
  4.1 虚拟仪器开发平台概述  43-44
  4.2 测试系统软件平台设计  44-63
    4.2.1 数据采集及保存  45-50
    4.2.2 性能测试分析的实现  50-53
    4.2.3 实时图像显示  53-60
    4.2.4 程序优化及错误处理  60-62
    4.2.5 可执行文件的生成  62-63
  4.3 小结  63-64
第五章 系统测试结果与分析  64-80
  5.1 读出电路测试系统调试  64-67
    5.1.1 硬件平台调试  64-67
    5.1.2 软件平台调试  67
  5.2 测试结果及分析  67-76
    5.2.1 UL03162 红外探测器测试  68-72
    5.2.2 非制冷红外读出电路测试  72-76
  5.3 实时成像系统测试  76-78
  5.4 小结  78-80
第六章 结论与展望  80-82
  6.1 研究工作总结  80-81
  6.2 后续工作展望  81-82
致谢  82-83
参考文献  83-89
附录  89-99
攻读硕士学位期间的研究成果  99-100

相似论文

  1. 基于WinCE平台的故障分析仪应用程序设计与开发,TP311.52
  2. 光探针测量系统中瞄准信号的检测与处理的研究,TH74
  3. 基于LAH032.905标准的汽车点火线圈终检系统研究,U472.9
  4. 基于MODBUS的发电厂数据采集系统的研究,TM621
  5. 基于信号完整性分析的高速数采卡设计,TP274.2
  6. 基于DSP的三维测头数据采集处理系统的研制,TP274.2
  7. 基于FPGA的电感传感器数据采集系统的研制,TP274.2
  8. 基于USB2.0的高速数据采集系统,TP274.2
  9. 基于FPGA的高速实时数据采集系统,TP274.2
  10. 节能与新能源汽车数据采集与高原适配技术探索研究,U469.7
  11. 基于DSP的水声信号采集系统研究,TP274.2
  12. 声学计算机键盘原理研究与实现,TP334.23
  13. 井下数据采集与传输方法研究,TE938
  14. 基于DSP的单频激光实时信号解调方法研究,TN911.3
  15. 足球运动数据采集系统设计,TP212.9;TP274.2
  16. F企业借助 RFID 改善i产品生产数据采集研究及应用,TP274.2
  17. CAN总线技术在气象监测系统中的应用研究与实现,P409
  18. 水情自动监测系统的设计与实现,P335
  19. 在Cortex-M3上实现基于μC/OS-Ⅱ和CAN总线的实时数据采集系统,TP274.2
  20. 基于MOAP通信协议的无线桥梁监测系统组网技术研究,TP274
  21. 基于ARM的超声波检测系统研究,TP274.53

中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 光电子技术、激光技术 > 红外技术及仪器 > 红外探测、红外探测器
© 2012 www.xueweilunwen.com