| 摘要 | 第3-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第10-16页 |
| 1.1 课题研究目的与意义 | 第10页 |
| 1.2 课题研究的国内外现状 | 第10-14页 |
| 1.3 课题研究目标 | 第14页 |
| 1.4 课题研究内容 | 第14-15页 |
| 1.5 论文的基本结构 | 第15-16页 |
| 第二章 高灵敏度光纤光谱仪系统方案设计 | 第16-27页 |
| 2.1 整体方案设计 | 第16-17页 |
| 2.2 光学系统设计 | 第17-19页 |
| 2.3 光谱数据采集、存储和传输系统 | 第19-20页 |
| 2.4 主要芯片选取 | 第20-27页 |
| 2.4.1 光谱探测器件选取 | 第20-24页 |
| 2.4.2 模数转换芯片选择 | 第24-25页 |
| 2.4.3 时序驱动芯片选择 | 第25-26页 |
| 2.4.4 主控芯片选择 | 第26-27页 |
| 第三章 高灵敏度光纤光谱仪硬件电路的设计 | 第27-52页 |
| 3.1 面阵CCD驱动时序设计 | 第28-31页 |
| 3.1.1 CPLD简介 | 第28页 |
| 3.1.2 EPM7064AE | 第28-31页 |
| 3.2 CCD驱动信号功率放大与电平转换 | 第31-33页 |
| 3.2.1 驱动时序信号功率放大 | 第31-32页 |
| 3.2.2 驱动时序信号电平转换 | 第32-33页 |
| 3.3 CCD信号前端处理与AD转换 | 第33-39页 |
| 3.3.1 双相关采样 | 第33-35页 |
| 3.3.2 增益与基线调整 | 第35-36页 |
| 3.3.3 AD转换 | 第36-39页 |
| 3.4 数据存储电路设计 | 第39-41页 |
| 3.4.1 存储芯片的介绍和工作模式选择 | 第40-41页 |
| 3.5 RS232通讯模块设计 | 第41-42页 |
| 3.6 电源系统设计 | 第42-49页 |
| 3.6.1 系统电源需求分析 | 第42-45页 |
| 3.6.2 DC-DC 和 LDO 工作原理 | 第45-46页 |
| 3.6.3 系统电源方案设计 | 第46-49页 |
| 3.7 PCB设计 | 第49-52页 |
| 第四章 驱动系统软件设计 | 第52-62页 |
| 4.1 CPLD程序设计 | 第52-57页 |
| 4.1.1 Verilog 语言简介 | 第52页 |
| 4.1.2 CPLD开发环境简介 | 第52-54页 |
| 4.1.3 CPLD时序设计 | 第54-57页 |
| 4.1.3.1 70进制计数器 | 第54-55页 |
| 4.1.3.2 可预置数的2位二进制计数器 | 第55-56页 |
| 4.1.3.3 13位地址计数器 | 第56-57页 |
| 4.2 STM32固件程序设计 | 第57-59页 |
| 4.2.1 STM32F103VB 介绍 | 第57-58页 |
| 4.2.2 STM32F103软件开发平台 | 第58-59页 |
| 4.3 STM32控制流程 | 第59页 |
| 4.4 STM32F103VB 与 PC 之间的 USB 通信 | 第59-62页 |
| 第五章 光谱仪样机组装及配套测量光源的研制 | 第62-70页 |
| 5.1 光谱仪样机组装 | 第62-66页 |
| 5.2 配套测量附件的研制 | 第66-70页 |
| 5.2.1 光源系统构成 | 第66页 |
| 5.2.2 恒压驱动模块 | 第66-67页 |
| 5.2.3 复合光源光路设计 | 第67-68页 |
| 5.2.4 实验结果与讨论 | 第68-70页 |
| 第六章 总结与展望 | 第70-72页 |
| 6.1 研究成果 | 第70-71页 |
| 6.2 本次设计的不足和未来的研究方向 | 第71-72页 |
| 参考文献 | 第72-76页 |
| 致谢 | 第76-77页 |
| 攻读学位期间参加的科研项目和成果 | 第77页 |