基于Zynq处理器与线阵CCD的便携式拉曼光谱仪系统设计

目录

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符号说明

第一章 绪 论

1.1 研究背景与意义

1.2拉曼光谱仪国内外研究现状

1.2.1 国外研究现状

1.2.2 国内研究现状

1.3 论文的组织结构

1.3.1 主要研究内容

1.3.2 本文的结构安排

第二章 相关原理及技术

2.1 拉曼光谱理论

2.1.1 散射和拉曼散射

2.1.2 拉曼散射的量子学原理解释

2.2 便携式拉曼光谱仪系统

2.2.1 激光光源

2.2.2 拉曼探头

2.2.3 光谱仪

2.3 CCD成像原理及特性

2.3.1 CCD的基本工作原理

2.3.2 CCD选型要素

2.4 Zynq开发平台

2.4.1 Zynq-7000概述

2.4.3 可编程逻辑PL

2.5 本章小结

第三章 便携式拉曼光谱仪硬件设计

3.1 系统设计目标及总体结构

3.1.1 系统设计目标

3.1.2 系统整体结构

3.2 分光光路系统设计

3.2.1 分光光路结构

3.2.2 光栅的选择

3.2.3 准直镜的选择

3.2.4 聚焦镜的选择

3.2.5 狭缝宽度的确定

3.2.6 光路ZEMAX 仿真

3.3 光谱采集系统硬件设计方案

3.3.1 CCD探测器选型及其特点

3.3.2 CCD驱动方法选择

3.3.3 光谱采集系统总体功能设计

3.4 光谱采集系统硬件电路原理设计

3.4.1 CCD偏置电压电路设计

3.4.2 CCD时序驱动电路设计

3.4.3 数字处理电路设计

3.4.4 DDR3 数据缓存电路设计

3.4.5 数据传输接口设计

3.5 硬件电路PCB设计

3.5.1 电路板模块划分

3.5.2 层叠结构设计

3.5.3 开关电源设计要点

3.5.4 PCB设计版图

3.6 本章小结

第四章 光谱采集系统软件设计

4.1 CCD时序驱动信号设计

4.2 模数转换模块驱动设计

4.2.1 三线串行控制信号时序设计

4.2.2 相关双采样时序设计

4.3 数据网络传输软件设计

4.4 本章小结

第五章 系统调试及测试结果

5.1 光谱采集系统调试

5.1.1 硬件电路调试

5.1.2 线阵CCD驱动调试

5.1.3AD9826驱动调试

5.2 分光光路系统调试

5.2.1 分光光路系统安装调试

5.2.2 光谱仪波长定标

5.3 拉曼系统整体调试

5.3.1 拉曼系统搭建

5.3.2 拉曼光谱测试

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 研究工作总结

6.2 展望

参考文献

致 谢

作者简介

1 作者简历

2 参与的科研项目及获奖情况

3 发明专利

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