[实用新型]航天遥感用CCD相机的信号处理电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种航天遥感用CCD相机的信号处理电路，尤其是一种能用于低噪声要求的天文观测应用的CCD相机模拟与数字信号处理电路。

背景技术

随着CCD应用领域的不断推广，尤其是在低照度，弱光目标观测的天文应用时，噪声已经成为完成任务目标的主要障碍。为了扩大CCD相机的动态范围，就必须尽量减少视频处理链路的噪声，以此来提高航天遥感相机的空间分辨本领以及对微弱信号的识别能力。

实用新型内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种低噪声CCD相机的信号处理电路并且能够满足航天遥感CCD相机对暗弱信号的识别能力。

本实用新型的技术解决方案是：

一种航天遥感用CCD相机的信号处理电路，其特征在于：所述航天遥感用CCD相机的信号处理电路包括CCD信号输入端、RC低通滤波器、缓冲放大电路、嵌位电容、CCD视频处理电路以及CCD驱动时序和视频处理FPGA；所述CCD信号输入端依次通过RC低通滤波器、缓冲放大电路、嵌位电容以及CCD视频处理电路接入CCD驱动时序和视频处理FPGA。

上述RC低通滤波器包括电阻以及电容；所述CCD信号输入端通过电阻接入缓冲放大电路；所述电阻通过电容后接地。

上述电阻是片式薄膜电阻。

上述缓冲放大电路是以集成运算放大器AD844为基础构建的模拟信号的输入缓冲放大器。

上述嵌位电容是金属化聚苯硫醚电容器。

上述CCD视频处理电路采用的处理器是AD9816。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供了一种航天遥感用CCD相机的信号处理电路，它由CCD信号输入端、RC低通滤波器、缓冲放大电路、嵌位电容、CCD视频处理电路以及CCD驱动时序和视频处理FPGA组成。CCD信号输入端通过RC低通滤波器将模拟视频信号中高频部分滤去，缓冲放大电路是以集成运算放大器AD844为基础构建的模拟信号的输入缓冲和放大，有利于CCD输出信号和视频处理器之间的信号匹配；嵌位电容将CCD模拟信号的复位电平嵌到后续视频处理电路需要的电压基准上。其实现形式为金属化聚苯硫醚电容器，与陶瓷电容相比，该电容温漂很小，在整个温度范围容量很稳定，漏电流小，使视频信号复位电平能稳定的嵌位到所需电平。CCD视频处理电路用来实现模拟信号的处理和模数转换，采用CCD专用视频处理器AD9816完成，它是集相关双采样、可编程增益控制、数字化偏置控制、暗电平自动校正、A/D转换功能为一体的专用CCD视频信号处理器，可以简化外围处理电路，降低外部引入噪声，扩大动态范围，降低功耗，有效地提高CCD相机的性能。FPGA通过AD9816的数字控制接口对AD9816进行初始化和相机工作状态设置。用一只片式薄膜电阻和一只陶瓷电容作为RC低通滤波器、一片运算放大器AD844、嵌位电容和一片视频信号处理器AD9816作为CCD相机视频处理电路的设计，不仅大大减小视频处理电路所占用的电路板面积，而且有效地降低了视频处理链路的噪声，使CCD相机朝着低噪声、大动态范围、体积小、功耗低的趋势发展。

附图说明

图1是本实用新型所提供的航天遥感用CCD相机的信号处理电路的原理示意图；

其中：

1-CCD信号输入端；2-RC低通滤波器；3-缓冲放大电路；4-嵌位电容；5-CCD视频处理电路；6-CCD驱动时序和视频处理FPGA。

具体实施方式

参见图1，本实用新型提供了一种航天遥感用CCD相机的信号处理电路，航天遥感用CCD相机的信号处理电路包括CCD信号输入端1、RC低通滤波器2、缓冲放大电路3、嵌位电容4、CCD视频处理电路5以及CCD驱动时序和视频处理FPGA6；CCD信号输入端1依次通过RC低通滤波器2、缓冲放大电路3、嵌位电容4以及CCD视频处理电路5接入CCD驱动时序和视频处理FPGA6。

RC低通滤波器2包括电阻以及电容；CCD信号输入端1通过电阻接入缓冲放大电路3；电阻通过电容后接地。电阻是片式薄膜电阻。

缓冲放大电路3是以集成运算放大器AD844为基础构建的模拟信号的输入缓冲放大器。

嵌位电容4是金属化聚苯硫醚电容器。

CCD视频处理电路5采用的处理器是AD9816。

本实用新型的工作原理是：CCD信号输入端1通过RC低通滤波器2将模拟视频信号中高频部分滤去，缓冲放大电路3是以集成运算放大器AD844为基础构建的模拟信号的输入缓冲和放大，有利于CCD输出信号和视频处理器之间的信号匹配；嵌位电容4将CCD模拟信号的复位电平嵌到后续视频处理电路需要的电压基准上。其实现形式为金属化聚苯硫醚电容器，与陶瓷电容相比，该电容温漂很小，在整个温度范围容量很稳定，漏电流小，使视频信号复位电平能稳定的嵌位到所需电平。CCD视频处理电路5用来实现模拟信号的处理和模数转换，采用CCD专用视频处理器AD9816完成，它是集相关双采样、可编程增益控制、数字化偏置控制、暗电平自动校正、A/D转换功能为一体的专用CCD视频信号处理器，可以简化外围处理电路，降低外部引入噪声，扩大动态范围，降低功耗，有效地提高CCD相机的性能。FPGA通过AD9816的数字控制接口对AD9816进行初始化和相机工作状态设置。