科学级CCD相机研究及电气电路设计
69页1、分 类 号 : 单 位 代 码 : 10110学 号 : S20070373中 北 大 学硕 士 学 位 论 文科 学 级 CCD 相 机 研 究 及 电 气 电 路 设 计硕 士 研 究 生 朱 庆 贤指 导 教 师 程 耀 瑜学 科 专 业 通 信 与 信 息 系 统年 月 日科学级CCD相机研究及电气电路设计朱庆贤中北大学图 书 分 类 号 _密 级 非 密UDC 注 1_硕 士 学 位 论 文科 学 级 CCD 相 机 研 究 及 电 气 电 路 设 计朱 庆 贤( 作 者 姓 名 )指 导 教 师 ( 姓 名 、 职 称 ) 程 耀 瑜 教 授申 请 学 位 级 别 _ 硕 士 专 业 名 称 _ 通 信 与 信 息 系 统论 文 提 交 日 期 _年 _月 _日论 文 答 辩 日 期 2010 年 5 月 28 日学 位 授 予 日 期 _年 _月 _日论 文 评 阅 人 _答 辩 委 员 会 主 席 _年 月 日注 1: 注 明 国 际 十 进 分 类 法 UDC 的 分 类原 创 性 声 明本 人 郑 重 声 明 : 所 呈 交 的 学 位 论 文 , 是 本 人 在
2、指 导 教 师 的 指 导 下 , 独立 进 行 研 究 所 取 得 的 成 果 。 除 文 中 已 经 注 明 引 用 的 内 容 外 , 本 论 文 不 包 含其 他 个 人 或 集 体 已 经 发 表 或 撰 写 过 的 科 研 成 果 。 对 本 文 的 研 究 作 出 重 要 贡献 的 个 人 和 集 体 , 均 已 在 文 中 以 明 确 方 式 标 明 。 本 声 明 的 法 律 责 任 由 本 人承 担 。论 文 作 者 签 名 : 日 期 :关 于 学 位 论 文 使 用 权 的 说 明本 人 完 全 了 解 中 北 大 学 有 关 保 管 、 使 用 学 位 论 文 的 规 定 , 其 中 包 括 : 学 校 有 权 保 管 、 并 向 有 关 部 门 送 交 学 位 论 文 的 原 件 与 复 印 件 ; 学 校 可以 采 用 影 印 、 缩 印 或 其 它 复 制 手 段 复 制 并 保 存 学 位 论 文 ; 学 校 可 允 许 学位 论 文 被 查 阅 或 借 阅 ; 学 校 可 以 学 术 交 流 为 目 的 , 复 制 赠 送 和 交 换 学 位论 文
3、; 学 校 可 以 公 布 学 位 论 文 的 全 部 或 部 分 内 容 ( 保 密 学 位 论 文 在 解 密后 遵 守 此 规 定 ) 。签 名 : 日 期 :导 师 签 名 : 日 期 :中 北 大 学 学 位 论 文科 学 级 CCD 相 机 研 究 及 电 气 电 路 设 计摘 要本 文 的 目 的 是 研 制 一 种 基 于 CCD芯 片 的 低 成 本 科 学 级 CCD相 机 , 本 文 主 要 研 究 和 设计 CCD驱 动 、 制 冷 、 数 据 采 集 等 相 机 的 前 端 部 分 。分 析 了 CCD 成 像 的 基 本 原 理 ,同 时 对 可 能 的 噪 声 进 行 了 分 析 , 并 对 噪 声 的 抑 制 提 供了 设 计 方 法 ,对 CCD和 CMOS两 种 传 感 器 进 行 了 比 较 。对 于 使 用 的 柯 达 公 司 的 CCD芯 片 KAF-1603E进 行 了 详 细 的 介 绍 。 作 为 一 款 全 帧 面 阵CCD芯 片 , 它 具 有 高 分 辨 率 , 高 性 能 的 特 点 , 尽 管 帧 频 小 , 但 设 计 的 这
4、 款 CCD相 机 对 速度 要 求 不 是 很 高 。 分 析 了 柯 达 公 司 的 KAF-1603E器 件 的 驱 动 时 序 , 设 计 了 CCD驱 动 时 序电 路 , 选 用 现 场 可 编 程 门 阵 列 (FPGA)作 为 硬 件 设 计 平 台 , 使 用 VHDL 语 言 对 驱 动 程 序 发生 器 进 行 了 硬 件 描 述 。 采 用 Quartus 7.2 软 件 对 设 计 进 行 了 功 能 仿 真 和 时 序 仿 真 , 并下 载 到 Altera公 司 的 芯 片 EP2C5Q208C8 中 进 行 了 适 配 。 仿 真 和 测 量 的 结 果 表 明 该 驱 动程 序 是 完 全 可 行 的 。CCD 输 出 的 模 拟 信 号 , 必 须 经 过 一 系 列 的 过 程 , 才 能 传 给 计 算 机 中 , 选 用 一 款 CCD信 号 专 用 处 理 芯 片 AD9824, 这 样 减 少 了 系 统 设 计 的 难 度 , 有 助 于 系 统 在 短 时 间 内 完 成 。最 后 , 信 号 的 传 输 , 通 过 分 析 几 种 常
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