摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 论文选题背景
1.2 近红外分析技术的优势
1.3 近红外光谱仪的种类和特点
1.4 近红外光谱仪国内外发展现状
1.5 微型近红外光谱仪研究的意义
1.6 本论文的主要研究内容
第二章 近红外光谱仪的原理和构造
2.1 光谱仪的基本原理
2.2 近红外光谱分析基本概念
2.3 朗伯-比耳定律与漫发射光谱及定量理论
2.3.1 朗伯-比耳定律
2.3.2 漫发射光谱及定量理论
2.4 近红外光谱的定量及定性计算
2.5 近红外光谱仪的基本构造
第三章 微型近红外光谱仪探测系统的硬件设计
3.1 微型近红外光谱仪探测系统方案的确定
3.2 InGaAs线阵图像传感器的选型
3.2.1 InGaAs探测器结构
3.2.2 PIN探测器基本原理
3.2.3 线阵图像传感器的选型和69208的原理介绍
3.3 模数转换芯片的选择
3.3.1 相关双采样(Correlated Double Sampling,CDS)
3.3.2 AD9822选型
3.4 核心数据处理和控制模块的选择
3.4.1 时序驱动的选择
3.4.2 可编程逻辑器件发展历史
3.4.3 FPGA的基本结构
3.4.4 FPGA开发流程
3.5 USB控制器的选择
3.5.1 USB体系简介
3.5.2 USB接口的特点
3.5.3 USB的基本特性
3.5.4 常用USB2.0控制芯片介绍及CY7C68013A的介绍
3.6 探测系统的硬件设计
3.6.1 CCD驱动电路的设计
3.6.2 模数转换芯片的硬件设计
3.6.3 FPGA的硬件设计
3.6.4 USB控制器的硬件设计
第四章 近红外光谱仪探测系统的逻辑设计
4.1 Quartus Ⅱ软件介绍
4.1.1 Quartus Ⅱ软件的特点
4.1.2 Quartus Ⅱ的软件工具
4.2 CCD驱动时序的设计
4.3 AD9822采样时序及AD9822寄存器配置时序
4.4 数据存储模块的逻辑设计
4.5 USB接口模块逻辑设计
4.5.1 量子FIFO(Quantum FIFO)
4.5.2 端点(endpoint)缓存
4.5.3 USB控制器逻辑设计
第五章 探测系统的应用程序设计及设计验证
5.1 基于Labview的应用程序设计
5.1.1 LabVIEW的程序构成
5.1.2 工具选项板功能介绍
5.1.3 显示量和控制量
5.1.4 数据类型,数据线和数据流
5.2 调试工具
5.3 光谱数据处理和波长标定
5.4 底层软件设计
5.5 样机测试
结论
参考文献
致谢
附录
附录A 探测系统总仿真时序图
附录B FPGA逻辑综合结果
