天文学报
天文學報
천문학보
ACTA ASTRONOMICA SINICA
2015年
3期
295-304
,共10页
航天器%仪器
航天器%儀器
항천기%의기
space vehicles%instruments
为了实现在深空探测中对暗弱天体目标的低噪声观测要求,提出了一种稳定简单的空间相机成像系统的设计方法。基于英国E2V公司的背照式帧转移面阵CCD (CCD47-20AIMO),给出了系统各组成部分的电路设计原理。其中相关双采样型模拟-数字转换器(AD)和动态存储器(SDRAM)的运用可以有效抑制图像信号中的相关噪声。此外,还提出了便于调整曝光时间的驱动控制方法,将感光阶段的曝光时间独立出一个可调延时,使成像系统更适于长曝光时间的调整要求。成像系统采用Altera公司的CycloneIII系列的EP3C25Q240C8型现场可编程门阵列(FPGA)作为核心控制器件,驱动的编写按照各器件功能进行模块化设计,具有很强的可移植性。对成像系统的各时序端进行的仿真和实测结果表明驱动电路工作正常,系统设计符合预期要求。
為瞭實現在深空探測中對暗弱天體目標的低譟聲觀測要求,提齣瞭一種穩定簡單的空間相機成像繫統的設計方法。基于英國E2V公司的揹照式幀轉移麵陣CCD (CCD47-20AIMO),給齣瞭繫統各組成部分的電路設計原理。其中相關雙採樣型模擬-數字轉換器(AD)和動態存儲器(SDRAM)的運用可以有效抑製圖像信號中的相關譟聲。此外,還提齣瞭便于調整曝光時間的驅動控製方法,將感光階段的曝光時間獨立齣一箇可調延時,使成像繫統更適于長曝光時間的調整要求。成像繫統採用Altera公司的CycloneIII繫列的EP3C25Q240C8型現場可編程門陣列(FPGA)作為覈心控製器件,驅動的編寫按照各器件功能進行模塊化設計,具有很彊的可移植性。對成像繫統的各時序耑進行的倣真和實測結果錶明驅動電路工作正常,繫統設計符閤預期要求。
위료실현재심공탐측중대암약천체목표적저조성관측요구,제출료일충은정간단적공간상궤성상계통적설계방법。기우영국E2V공사적배조식정전이면진CCD (CCD47-20AIMO),급출료계통각조성부분적전로설계원리。기중상관쌍채양형모의-수자전환기(AD)화동태존저기(SDRAM)적운용가이유효억제도상신호중적상관조성。차외,환제출료편우조정폭광시간적구동공제방법,장감광계단적폭광시간독립출일개가조연시,사성상계통경괄우장폭광시간적조정요구。성상계통채용Altera공사적CycloneIII계렬적EP3C25Q240C8형현장가편정문진렬(FPGA)작위핵심공제기건,구동적편사안조각기건공능진행모괴화설계,구유흔강적가이식성。대성상계통적각시서단진행적방진화실측결과표명구동전로공작정상,계통설계부합예기요구。
To realize the requirement of low-noise observation of the dark ob jects in deep-space missions, a simple and stable design method for the imaging system of space camera is proposed in this paper, and it is performed for the schematic circuit diagram design of each part of the CCD47-20 back illuminated AIMO produced by E2V company. The long exposure for the dark object observation can be realized by adjust-ing the delay time. The imaging system circuit uses the synchronous dynamic random access memory (SDRAM) and correlated double sampling (CDS) analog-to-digital con-verter (AD) which can remove the noise in the image signal. The Altera’s CycloneIII EP3C25Q240C8 field programmable gate array (FPGA) is adopted as the core con-trol device in the imaging system to write the driver, which is modularly designed and portable as well. The simulation and measurement show that the drive circuit works normally to satisfy the requirement of systematic design.