[发明专利]一种采样位置自适应调整的CCD视频信号处理系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种采样位置自适应调整的CCD视频信号处理系统，用于补偿CCD相机在外界温度变化或器件老化引起的延迟偏差，保证CCD视频信号采样点位置的稳定性。

背景技术

信噪比是空间遥感CCD相机的一个重要指标，而采样点位置是影响CCD图像信噪比的一个重要因素。采样点位置选择不合适，不仅会造成图像信噪比的下降，而且在一些情况下，图像数据甚至不能正常显示。特别是，随着空间遥感相机的CCD像元频率逐步提高，CCD视频信号采样点位置受外界温度变化或器件老化因素影响的程度愈来愈大。

传统方式采用全采样位置扫描定标得到相应的信噪比，通过比较各采样点位置时的信噪比，将信噪比相对平缓的采样点簇的中间位置作为最终确定的采样点位置参数，并将该位置参数进行固化，作为相机整个生命周期中的采样位置参数。传统的模拟信号采样位置参数一旦设定，就无法改变，而由于器件延迟特性不仅会随着温度变化而变化，而且也会随着器件老化而发生改变，这样就会造成，通过定标设定的最佳采样点位置发生了相位偏移，从而影响了图像的信噪比。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种采样位置自适应调整的CCD视频信号处理系统。采用本发明可以补偿CCD相机由于外界温度变化或器件老化引起的采样位置相位偏差，保证模拟信号采样位置的稳定，从而保证了图像的信噪比稳定。

本发明的技术解决方案是：一种采样位置自适应调整的CCD视频信号处理系统，包括时序基准控制器、CCD时序控制器、CCD驱动电路、CCD电路、滤波及预放电路、采样及AD转换电路、相位监测及采样位置调整模块以及分压与整形电路；时序基准控制器在基准时钟的控制下，产生焦面时钟信号以及信号处理基准时钟；CCD时序控制器根据焦面时钟产生CCD工作所需的时序信号；CCD驱动电路根据产生的时序信号生成满足CCD工作所需的驱动信号，并驱动CCD电路对外部光信号进行采集；CCD电路将采集到的光信号转换为电信号后，将该电信号作为初始视频信号发送给滤波及预放电路进行滤波及预放大处理，获得视频信号并发送给采样及AD转换电路；分压与整形电路采集由CCD驱动电路产生的驱动信号，将该驱动信号进行电平转换获得初始相位信号，使该初始相位信号的电平幅值满足相位监测及采样位置调整模块的输入电平要求，之后对初始相位信号进行整形，使整形获得的相位信号的沿变化率满足阈值要求；相位监测及采样位置调整模块根据时序基准控制器产生的信号处理基准时钟对相位信号进行采样并测量相位信号的相位变化，产生采样时钟并发送给采样及AD转换电路；采样及AD转换电路根据采样时钟对滤波及预放电路发送来的视频信号进行采集，将其转换为数字信号后向外输出。

所述分压与整形电路包括电阻R1、电阻R2和施密特触发器；电阻R1的一端接至CCD驱动电路产生的驱动信号，另一端与电阻R2的一端相连；电阻R2的另一端接地；电阻R1与电阻R2的公共端接至施密特触发器的输入端，施密特触发器的输出端接至相位监测及采样位置调整模块。

所述相位监测及采样位置调整模块包括相位监测模块、单周期时钟延迟环节测量模块、参数存储模块、相位关系计算模块和采样位置调整模块；相位监测模块测量接收到的相位信号的延迟相位参量以及相位监测模块内部基准信号的延迟相位参量；单周期时钟延迟环节测量模块测量在单个信号处理基准时钟周期内，信号处理基准时钟在延迟链中传输的延迟节点数L；参数存储模块用于存储分频参数k，像元周期采样点数M，默认粗调参数以及默认细调参数，基准SHP位置参数及基准SHD位置参数；相位关系计算模块同时接收参数存储模块存储的相关参数、相位监测模块测量得到的延迟相位参量以及单周期时钟延迟环节测量模块测量得到的延迟节点数L，获得采样位置调整量；采样位置调整模块将计算得到的采样位置相位调整量进行采样时钟的相位调整，产生相应的采样时钟SHP和SHD，并发送给采样及AD转换电路。