基于CPLD的非致冷红外焦平面阵列驱动电路的设计
基于FPGA的非制冷红外焦平面读出电路
华中科技大学硕士学位论文1 绪论1.1引言任何物体都会产生与其温度和物质特性相关的热辐射，而当物体在环境温度时，产生的辐射基本上处于红外线波段。
而通过这些红外辐射可以反应这些物质的很多信息，红外成像技术就是要将这些无法直接观测到的信息，转换成便于人们所测量的信号，进而可以掌握到这些物质所提供的信息，为人类所利用［1］。
红外线，也称红外辐射，最早是在1800年由英国天文学家赫谢尔在研究太阳光谱时发现的。
在之后的二十年内，先后研制出了“温差电堆探测器”和“测辐射热计探测器”，探测材料均是基于红外辐射的热效应的金属材料，但探测效率不高，效果并不理想。
到二十世纪中期，红外探测得到了一个比较大的发展，以光电效应为基础的光子探测器相继出现。
而在同一时期，各种热探测器也得到了巨大的发展，性能得到很大的提高，已经达到了实用的价值［2］。
红外探测技术无论是在军事还是在民事领域的应用中，都拥有非常重要的作用。
虽然自二十世纪末以来，世界的主旋律是和平与发展，但不可否认的是，军备竞赛却从来没有停止过，一个国家的军事实力在很大程度上反应了该国的综合实力。
而红外探测这项先进的技术，更是各发达国争相发展的关键技术，该技术已经被运用在导弹精确制导，火力控制，侦察，搜索和预警等方面，尤其是在夜间和恶劣天气作战中，更是不可或缺的辅助装备。
因此，先进的红外探测技术是现代战争的必然需求。
而红外探测技术，在民用领域，也受到越来越高重视了，现在已经成功的运用于安全监控系统、自然灾害的的预防、汽车辅助驾驶系统以及疾病监控等。
例如在2003年，当全球爆发大规模的非典型肺炎时，红外焦平面被用于各种人流密集区域，可以方便的测量人体温度，在防止非典的进一步传染中，起到了十分重要的作用。
非制冷焦平面阵列由于其众多的优点，在当代红外成像领域是重点研究的对象，受到非常高的重视，必定会成为这个领域的主流技术。
非制冷红外成像系统的优点华中科技大学硕士学位论文包括：具有全天候（不受环境、气候等因素的影响）工作能力，隐蔽性好，识别伪装目标能力较强，可靠性高；并且和制冷型红外成像系统相比，拥有体积小，重量轻，功耗低、生产成本低等优点。
非制冷红外焦平面阵列信号处理电路的设计-概述说明以及解释
非制冷红外焦平面阵列信号处理电路的设计-概述说明以及解释1.引言1.1 概述非制冷红外焦平面阵列是一种重要的红外传感器，具有广泛的应用前景。
与传统冷却红外焦平面阵列相比，非制冷红外焦平面阵列不需要额外的冷却机制，因此具有更小、更轻、更便捷的特点。
由于其在热成像、火情监测、夜视、目标探测、红外光谱等领域具有广泛的应用价值，因此其电路设计成为研究的重点。
本文旨在探讨非制冷红外焦平面阵列信号处理电路的设计，重点是要分析其原理、应用，并提出相应的设计要点。
通过对非制冷红外焦平面阵列的深入研究和分析，可以揭示其内在机制，为信号处理电路的设计提供理论依据和实践指导。
文章的结构主要由引言、正文和结论三个部分构成。
在引言部分，我们将对非制冷红外焦平面阵列进行一个整体的概述，介绍其基本原理、特点和应用范围。
同时，我们还将介绍文章的结构，以便读者能够清晰地了解整篇文章的组织结构，方便查找所需信息。
通过本文的研究，我们期望能够为非制冷红外焦平面阵列信号处理电路的设计提供一些有益的指导，促进其在相关领域的应用与发展。
同时，我们还将展望非制冷红外焦平面阵列信号处理电路在未来的发展方向，为后续研究提供一定的参考依据。
总之，本文将深入探讨非制冷红外焦平面阵列信号处理电路的设计，通过对其原理和应用的研究，提出相应的设计要点，并对其未来的发展进行展望。
希望本文能为相关领域的研究人员和工程师提供一些有益的启示和参考。
1.2文章结构1.2 文章结构本文主要分为以下几个部分进行叙述和分析：第一部分是引言部分，主要对非制冷红外焦平面阵列信号处理电路的设计进行概述和介绍。
其中包括对该领域的背景和意义进行阐述，以及对文章结构和目的进行说明。
第二部分是正文部分，主要包括两个重要内容。
首先，对非制冷红外焦平面阵列的原理和应用进行详细介绍，包括其工作原理、结构组成和相关应用领域。
其次，介绍信号处理电路的设计要点，包括对信号的采集、预处理和解调等环节进行详细分析和设计方案的阐述。
非制冷红外焦平面热成像系统硬件电路设计与实现
3、系统集成：非制冷红外焦平面热成像系统的各个组件需要高度集成以保 证系统的性能和稳定性。这需要采用先进的微电子制造技术和先进的封装技术来 实现。同时，需要开发高效的接口协议来实现组件之间的数据传输和控制。
4、能耗与散热：在非制冷红外焦平面热成像系统的设计和实现过程中，需 要考虑能耗和散热问题。高能耗可能会导致系统过热，影响性能和稳定性；而散 热不良可能会导致系统温度过高，引发故障。为了解决这些问题，可以采用低功 耗的组件和设计来降低能耗；同时，需要采用有效的散热设计和布局来确保系统 在正常工作温度范围内运行。
3、算法：为了提高非制冷红外热成像技术的图像质量和稳定性，需要采用 先进的信号处理和图像处理算法，如自适应阈值设定、中值滤波、多尺度变换等。
应用场景展望
随着技术的不断发展，非制冷红外热成像技术的应用领域也将越来越广泛。 以下是几个潜在的应用领域：
1、智能家居：非制冷红外热成像技术可用于智能家居中的安全监控、人体 检测、温度控制等领域，提高居住的舒适度和安全性。
引言
非制冷红外热成像技术是一种利用红外传感器捕捉热辐射并转换为可见图像 的技术。自20世纪初以来，随着科技的不断进步，非制冷红外热成像技术已经成 为军事、安全、医疗、科研等领域的重要工具。本次演示将详细介绍非制冷红外 热成像技术的发展历程、现状分析、关键技术探究及其应用场景展望。
发展历程
自20世纪50年代起，非制冷红外热成像技术开始进入实用阶段。早期的非制 冷红外热成像系统采用多元线阵列传感器，但由于其制造成本高、噪声大、灵敏 度低，限制了其应用范围。随着技术的发展，20世纪90年代中期，非制冷红外热 成像技术取得了突破性进展。新一代的传感器采用非晶硅等先进材料，提高了灵 敏度和稳定性，降低了成本，使得非制冷红外热成像技术得以广泛应用。
非制冷红外焦平面阵列器件驱动电路的研究
压 电路、单芯片焦 平面温度控 制 电路 和基 于现场 可编程 门 阵列器件 的 时序逻辑 驱动 电 路 。实验 表 明，该 驱 动 电路 的控 温 精度 优 于 ００ ． ５℃，直 流 偏 压 电源 精 度 高 ，噪声低 ，时
序驱动合理 。
关 键词：非制冷红外焦 平面 阵列；驱动 电路；现场 可编程 门 阵列；热 电致冷器
维普资讯
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文 章 编号 ： １ ７ —７ ５ ２０ ）６０ ０ －４ ６ ２８ ８ （０ ８０ －０ ００
非 制 冷 红 外 焦 平 面 阵 列 器 件 驱 动 电路 的研 究
１ 引 言
近年来， 非制冷红外焦平面阵列器件 （ Ｆ Ａ ＵＰ） 性能 的提 高，以及 其光谱宽 、成本低、体积 小、
功 耗 低 等 诸 多 优 点 ，使 其 在 军 事 侦 察 、导 航 、安
Ｕ Ｐ Ｆ Ａ是 非 制 冷 红 外 热 成 像 系 统 的核 心 ，决
定 了系 统 的性 能参 数和 成像 质量 。为 了进 一步
中图分类号 ： Ｔ ７６ 文献标识码 ： Ａ Ｎ ８
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基于LabVIEW的非制冷红外焦平面阵列测试系统的设计
一
数据 的计 算和 处理 。实现 了 良好 的人机 交互 以及操 作 的方便 快捷 ，将 硬件 和 软件低 噪 声集成 ，在 处 理能 力 以及 智 能 化 等 方 面 与传 统 的采 集 系 统 相 比有着 明显 的技术优 势 。
Ｄｅ ｉ ｎ ｏ ｓ ｙｓ ｅ ｏ ＲＦＰＡ ｓ ｄ ｏ ｈｅＬａ Ｖ Ｉ ｓ ｇ ｆａ Ｔｅ ｔＳ ｔ ｍ ｆ ｒＵＩ Ｂａ ｅ ｎ ｔ ｂ ＥＷ
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张 宁 ，吴和然 ，周 云 ，蒋 宁 ，蒋亚 东 ，唐 亮 ，张
２北京中科泛华测 控技术有限公司 成都办事处 ，四川 成都 ６ ０ ６ ） ． １０ １
鹏
（． 子科 技 大 学 光 电信 息 学 院 电子 薄 膜 与 集 成 器 件 国家 重 点 实 验 室 ， 四川 成 都 ６ ０ ５ ； １电 １０ ４
摘要 ：主 要论述 了非制冷 红 外焦平 面 阵列测 试 系统 的重 要性 ，分析 了性 能参 数 测试平 台的要 求 ，基 于 虚 拟仪器 建 立 了包 括驱 动模 块 、采集模 块 以及 处理 模块 在 内的测 试 系统 ，并用 此测 试 系统对 非制冷 红
基于CPLD的非致冷红外焦平面阵列驱动电路的设计
基于CPLD的非致冷红外焦平面阵列驱动电路的设计
李铁军;代少升
【期刊名称】《红外》
【年(卷),期】2010(31)4
【摘要】分析了非致冷红外焦平面阵列的各项参数及接口,根据焦平面的接口要求设计了驱动电路.其中包括时序逻辑驱动电路、直流偏置电压电路及单芯片焦平面温度控制电路.使用VHDL语言对驱动时序发生器进行了硬件描述,采用ModelSim 对所设计的驱动时序进行了仿真.仿真与实验结果表明此方案满足非致冷红外焦平面阵列的驱动要求.
【总页数】5页(P12-16)
【作者】李铁军;代少升
【作者单位】重庆邮电大学通信与信息工程学院,重庆400065;重庆邮电大学通信与信息工程学院,重庆400065
【正文语种】中文
【中图分类】TN215
【相关文献】
1.一种用于新型非致冷红外焦平面阵列读出电路的基准电流源 [J], 马娜;吕坚;蒋亚东
2.非致冷红外焦平面阵列读出电路的设计和SPICE模拟 [J], 李祥辉;陈西曲;王双保;易新建
3.一种新型128*128非致冷红外焦平面阵列、读出电路设计 [J], 杨砚;蒋亚东;甄
德根
4.非致冷红外焦平面阵列驱动电路优化设计 [J], 孔令彬;易新建;邹俊;王勇
5.基于CPLD的红外焦平面阵列驱动电路的设计 [J], 殷建军;丁瑞军
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基于CPLD的红外焦平面阵列驱动电路的设计
基于CPLD的红外焦平面阵列驱动电路的设计
殷建军;丁瑞军
【期刊名称】《半导体光电》
【年(卷),期】2008(29)1
【摘要】红外焦平面阵列是新型的红外探测器,为了使其达到理想的工作状态,需要提供时钟驱动脉冲和偏置电压。
传统的方法是通过重写EEPROM等方式来改写驱动脉冲信号。
设计了一种使用CPLD的红外焦平面探测器时钟驱动电路,其电路结构简单,具有较强的器件驱动能力,可实现CMOS TDI 288×4红外焦平面阵列和其他超长线列焦平面阵列的驱动,提供可调偏置电压,为红外焦平面阵列的性能调试提供方便。
【总页数】3页(P120-122)
【关键词】线列红外焦平面阵列;驱动电路;可编程逻辑器件
【作者】殷建军;丁瑞军
【作者单位】中国科学院上海技术物理研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TN216
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2.576×6红外焦平面阵列驱动电路的设计与实现 [J], 葛炜;王君;梁列国;颜景龙
3.320×240非制冷红外焦平面阵列驱动电路的设计 [J], 曾祥鸿;刘慧
4.热释电红外焦平面阵列驱动电路的设计 [J], 程瑶;袁祥辉
5.非致冷红外焦平面阵列驱动电路优化设计 [J], 孔令彬;易新建;邹俊;王勇
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热成像 仪 的基础 ，成像 电路性 能 的优 劣可 直接 决 定其最终 的成像效 果 。 因此， 设计优 秀的红外
成像 电路有 着十分重 要 的意义 。 本 系统 中的非致冷红 外焦平面 阵列 （ Ｆ Ａ ＵＰ） 选 用 Ｕ Ｉ 公 司的 ３４ ２８ 非致冷微测 辐射热 ＬＳ ８ｘ８ 元 计。 Ｕ Ｐ 该 Ｆ Ａ具有高性能 、 高稳定性 小巧轻便、 低输 入功率等特 性 ， 由微 测辐射热 计焦平面 阵
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计 了驱 动 电路 。其 中包括 时序逻 辑驱 动 电路、直 流偏置 电压 电路及 单 芯片焦 平 面温度 控 制 电路。使 用 Ｖ Ｄ Ｈ Ｌ语言对驱 动 时序发 生器进行 了硬件描 述，采用 Ｍｏ ｅ ｉ 对所 设 ｄｌ ｍ Ｓ 计 的驱动 时序 进行 了仿真 仿 真与 实验 结果表 明此方案 满足 非致冷 红外焦平 面 阵列 的
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驱 动要求。
关键词 ： 非致 冷红外焦平 面 阵列；驱动 电路；复 杂可编程逻 辑器 件；偏 置 电压 中图分类号 ： Ｔ ２５ 文献标识 码： Ａ Ｎ １ ＤＯＩ １． ６／ｉ ｎ１７—７５ ００ ４ ０ ： ０ ９ ９ｊｓ ． ２８８． １． ． ３ ３ ．ｓ ６ ２ ００
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文 章编 号 ： １７—７５２１）４０１—５ ６ ２ ８ （ ００－ ２ ８ 红 外 焦 平 面 Ｌ 阵 列 驱 动 电路 的 设 计
李铁 军 代少 升
（ 庆 邮 电大 学 通 信 与信 息 工 程学 院 ，重庆 ４０６ ） 重 ００５
摘 要 ： 分析 了非致冷 红外焦平 面 阵列 的各 项参 数及 接 口，根据 焦平 面 的接 口要 求设
ｂ ａ ｏｔ ｇ ｉ ｓ ｖ ｌａ ｅ
１ 引 言
红 外热 成像仪 是 一种 可探测 目标 红外 辐射 并通 过光 电转换 、电信号处理 等手段 ， 目标物 将 体 的温 度分 布 图像 转换 成视 频 图像 的高科 技产 品。 近年来， 红外热成 像仪在 军事和 民用 方面都
得到 了广泛 的应 用 ［ 。红外 焦平面 阵列是 红外