[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

摘要

本发明一种采样位置自适应调整的CCD视频信号处理系统，实时监测CCD视频信号的相位变化，并根据监测得到的相位关系变化，对采样时钟的相位关系进行调整，以补偿CCD视频信号由于外部温度或器件老化引起的相位畸变。本发明提出的CCD视频信号处理系统将CCD驱动信号进行分压与整形处理后，发送至相位监测及采样位置调整模块。该模块能实时监测视频信号相对于内部基准信号的相位变化，并根据监测得到的相位变化计算获得对应的采样位置参数，产生相应的前采样时钟SHP及后采样时钟SHD，从而完成对CCD视频信号采样位置的自适应调整。

主权项

一种采样位置自适应调整的CCD视频信号处理系统，其特征在于：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；所述相位监测模块包括两路相位测量延迟链、计数器、分频器；所述的相位测量延迟链包括延迟链、寄存器以及编码器；第一路相位测量延迟链的延迟链对输入的相位信号进行延迟，并将每一个延迟抽头的信号输入到对应的寄存器，并在相位信号有效后的第一个时钟沿进行锁存，锁存的数据发送给对应的编码器后得到相位信号的延迟参数Tf1；同样，将信号处理基准时钟信号通过分频器进行分频，得到与相位信号相同频率的内部基准信号，内部基准信号通过第二路相位测量延迟链的延迟链进行延迟，并将每一个延迟抽头的信号输入到对应的寄存器，并在内部基准信号有效后的第一个时钟沿进行锁存，锁存的数据发送给对应的编码器后得到内部基准信号的延迟参数Tf2；同时，信号处理基准时钟信号通过计数器进行内部计数，计数器值输入到两个寄存器中，其中一个寄存器在相位信号有效后的第一个信号处理基准时钟信号上升沿进行锁存，另一个寄存器在内部基准信号有效后的第一个信号处理基准时钟信号上升沿进行锁存，分别得到相位信号的延迟计数值Tcnt1和内部基准信号的延迟计数值Tcnt2；将Tf1和Tcnt1作为相位信号的延迟参量，将Tf2和Tcnt2作为内部基准信号的延迟参量；所述单周期时钟延迟环节测量模块包括延迟链、D触发器、寄存器以及单时钟周期延迟环节数计算模块；内部基准信号经过D触发器进行延迟后，一路作为延迟链的输入延迟信号，另一路再经过一个D触发器后，作为各延迟节点寄存器的工作时钟，在该工作时钟的上升沿，延迟链各延迟节点的状态锁存至各节点对应的寄存器；单时钟周期延迟环节数计算模块基于对锁存的延迟链各延迟节点的数据状态进行判断，若该寄存器组成的N位向量数据满足下列条件，即：低n1位为全’1’，高(N‑n1)位全为’0’，则在单个信号处理基准时钟周期内，延迟信号在延迟链中传输通过的节点数为n1，即L＝n1；所述的N为延迟链总节点数；所述相位关系计算模块计算获得采样位置调整量的具体方法为：