新型低噪声CCD信号处理演示验证平台

摘要

CCD作为获取图像信号的主要器件，在可见光成像领域被看作是最有前途的探测器件，已经应用于日常生活、军事、航天等各个领域，尤其是在高分辨率可见光遥感卫星上得到了非常广泛的应用。
　　为了获得高质量的遥感图像，对CCD成像电子学系统的信噪比提出了很高的要求。目前国内外的遥感卫星CCD成像电子学系统主要采用相关双采样（CDS）技术来降低CCD成像电路的噪声，但该方法对所能取得的效果已基本上达到了极限范围，提升空间极其有限。虽然可以采用电子信息系统通过各种算法对图像进行进一步的降噪处理，但该方法通常会滤除图像中的高频分量，影响图像的MTF。为此，本文提出了一种基于CCD像素信号处理的新型低噪声CCD成像电子学系统的实现方案。
　　在本文中，首先运用MATLAB对该新型成像算法进行了仿真验证；其次，搭建了主要由FPGA和高速A/D实现的硬件平台；再次，通过对该算法进行研究分析，提出了实现该算法的电路结构，并最终在FPGA内部实现；最后，在搭建的硬件平台上，通过实验验证了该算法。实验证明该新型低噪声CCD成像方法是有效可行的，不仅可以有效地提高CCD成像的信噪比，而且不会影响图像的MTF。文中所做的工作可以为后续的研究及优化提供了基础。

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第一章 绪论

1.1 论文的研究背景

1.2 本文研究工作

1.3 论文内容安排

第二章 新型低噪声CCD信号处理算法的研究

2.1低噪声图像信号处理算法的提出

2.2信号处理算法仿真测试

2.3本章小结

第三章 新型低噪声CCD信号处理系统的设计

3.1 演示验证平台总体结构设计方案

3.2 演示验证平台的构建

3.3本章小结

第四章 CCD信号处理电路设计与实验结果

4.1 CCD信号处理电路的设计

4.2 FPGA内部电路的设计

4.3 实验结果及分析

4.4 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

参考文献

致谢

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