非制冷红外焦平面阵列信号读出电路设计与分析
| 摘要 | 第5-6页 |
| abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第13-23页 |
| 1.1 本研究的背景与意义 | 第13-14页 |
| 1.2 红外成像技术概况 | 第14-17页 |
| 1.2.1 光子响应型像元 | 第14-16页 |
| 1.2.2 热响应型像元 | 第16-17页 |
| 1.3 非制冷红外焦平面发展现状 | 第17-18页 |
| 1.4 读出电路的发展 | 第18-22页 |
| 1.4.1 读出电路的结构 | 第19-20页 |
| 1.4.2 读出电路的发展方向 | 第20-22页 |
| 1.5 研究内容与论文结构 | 第22-23页 |
| 第2章 非制冷红外成像理论 | 第23-35页 |
| 2.1 红外辐射及大气窗口 | 第23-24页 |
| 2.2 红外焦平面阵列介绍 | 第24-26页 |
| 2.3 非制冷红外焦平面阵列的读出电路 | 第26-28页 |
| 2.4 焦平面阵列及读出电路的噪声 | 第28-31页 |
| 2.4.1 焦平面阵列的热噪声 | 第28页 |
| 2.4.2 闪烁噪声 | 第28-29页 |
| 2.4.3 背景噪声 | 第29页 |
| 2.4.4 读出电路中的噪声 | 第29-30页 |
| 2.4.5 固有模式噪声 | 第30-31页 |
| 2.5 非制冷红外成像系统的性能参数 | 第31-32页 |
| 2.5.1 噪声等效温差 | 第31页 |
| 2.5.2 响应率与光谱响应 | 第31-32页 |
| 2.5.3 噪声等效功率与探测率 | 第32页 |
| 2.6 本章小结 | 第32-35页 |
| 第3章 读出电路的分析设计与仿真 | 第35-57页 |
| 3.1 像元读出单元电路的设计 | 第35-45页 |
| 3.1.1 偏置电路及其仿真 | 第35-38页 |
| 3.1.2 积分放大电路 | 第38-43页 |
| 3.1.3 采样保持模块 | 第43-45页 |
| 3.2 数字电路的设计与仿真 | 第45-48页 |
| 3.2.1 FPGA芯片 | 第45-46页 |
| 3.2.2 数字时序电路的设计与仿真 | 第46-48页 |
| 3.3 单元读出电路整体仿真 | 第48-50页 |
| 3.4 模拟电路噪声分析 | 第50-56页 |
| 3.5 本章小结 | 第56-57页 |
| 第4章 红外焦平面非均匀性及其校正方法 | 第57-75页 |
| 4.1 红外焦平面阵列的响应非均匀性 | 第57-59页 |
| 4.1.1 与器件自身有关的非均匀性 | 第57-58页 |
| 4.1.2 与器件工作状态引入的非均匀性 | 第58-59页 |
| 4.1.3 与外界相关的非均匀性 | 第59页 |
| 4.2 常见的非均匀性校正方法 | 第59-65页 |
| 4.2.1 基于定标的校正方法 | 第59-61页 |
| 4.2.2 基于场景的校正方法 | 第61-65页 |
| 4.3 基于偏置电流的非均匀性校正原理 | 第65-68页 |
| 4.4 可调电流源设计及仿真 | 第68-71页 |
| 4.4.1 电流镜原理 | 第68-70页 |
| 4.4.2 可调电流源设计与仿真 | 第70-71页 |
| 4.5 校正方法及仿真分析 | 第71-74页 |
| 4.6 本章小节 | 第74-75页 |
| 第5章 总结与展望 | 第75-77页 |
| 5.1 工作总结 | 第75-76页 |
| 5.2 创新点 | 第76页 |
| 5.3 工作展望 | 第76-77页 |
| 参考文献 | 第77-83页 |
| 附录 | 第83-93页 |
| 附录I 模拟电路PSPICE仿真网格文件 | 第83-84页 |
| 附录II 时序控制电路VerilogHDL源代码 | 第84-93页 |
| 致谢 | 第93-95页 |
| 作者简介及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 | 第95页 |
