| 中文摘要 | 第3-4页 |
| 英文摘要 | 第4-5页 |
| 1 绪论 | 第9-13页 |
| 1.1 课题研究背景 | 第9-10页 |
| 1.2 国内外发展现状 | 第10-11页 |
| 1.3 课题研究目的和意义 | 第11-12页 |
| 1.4 本文的主要工作与内容安排 | 第12-13页 |
| 2 CMOS图像传感器的成像机理研究与选型 | 第13-23页 |
| 2.1 引言 | 第13页 |
| 2.2 CMOS图像传感器的发展历程 | 第13-15页 |
| 2.2.1 CMOS无源像素图像传感器 | 第13-14页 |
| 2.2.2 CMOS有源像素图像传感器 | 第14-15页 |
| 2.2.3 CMOS数字像素图像传感器 | 第15页 |
| 2.3 图像传感器的原理及特点 | 第15-18页 |
| 2.3.1 CMOS图像传感器 | 第15-16页 |
| 2.3.2 CMOS图像传感器与CCD传感器的对比 | 第16-18页 |
| 2.4 CMOS图像传感器LUX13HS芯片研究 | 第18-21页 |
| 2.4.1 LUX13HS芯片的基本性能 | 第18-19页 |
| 2.4.2 LUX13HS的芯片结构 | 第19-21页 |
| 2.4.3 LUX13HS的内部像元结构 | 第21页 |
| 2.5 本章小结 | 第21-23页 |
| 3 成像控制与传输系统的总体方案构建 | 第23-33页 |
| 3.1 引言 | 第23页 |
| 3.2 系统架构与性能指标分析 | 第23-24页 |
| 3.3 FPGA核心控制器选型 | 第24-25页 |
| 3.4 10G光纤通信技术应用 | 第25-28页 |
| 3.4.1 光纤通信技术 | 第25-26页 |
| 3.4.2 光模块 | 第26-27页 |
| 3.4.3 GTX收发器 | 第27-28页 |
| 3.5 其它关键器件选型 | 第28-30页 |
| 3.5.1 高速传输接口选型 | 第28-29页 |
| 3.5.2 图像存储器选型 | 第29-30页 |
| 3.6 系统总体方案设计 | 第30-31页 |
| 3.7 本章小结 | 第31-33页 |
| 4 高速成像与传输系统的硬件实现 | 第33-49页 |
| 4.1 引言 | 第33页 |
| 4.2 系统硬件平台架构 | 第33页 |
| 4.3 图像采集板电路设计 | 第33-39页 |
| 4.3.1 电源电路设计 | 第34-35页 |
| 4.3.2 偏置电压电路设计 | 第35-36页 |
| 4.3.3 控制信号电路设计 | 第36-38页 |
| 4.3.4 LVDS转LVCMOS电路设计 | 第38-39页 |
| 4.4 成像控制与传输电路设计 | 第39-47页 |
| 4.4.1 电源电路设计 | 第39-41页 |
| 4.4.2 时钟电路设计 | 第41-42页 |
| 4.4.3 复位电路设计 | 第42-43页 |
| 4.4.4 FPGA配置电路设计 | 第43-44页 |
| 4.4.5 DDR3 SDRAM硬件电路设计 | 第44-45页 |
| 4.4.6 SFP+光模块电路设计 | 第45-47页 |
| 4.5 高速PCB设计 | 第47-48页 |
| 4.5.1 高速电路设计基本原则 | 第47-48页 |
| 4.5.2 图像采集板PCB设计 | 第48页 |
| 4.6 本章小结 | 第48-49页 |
| 5 FPGA逻辑设计与实现 | 第49-67页 |
| 5.1 引言 | 第49页 |
| 5.2 基于FPGA的开发设计流程 | 第49-51页 |
| 5.2.1 Verilog硬件描述语言 | 第49页 |
| 5.2.2 FPGA开发流程 | 第49-51页 |
| 5.3 系统工作流程与逻辑设计架构 | 第51-52页 |
| 5.3.1 系统工作流程 | 第51页 |
| 5.3.2 系统逻辑设计架构 | 第51-52页 |
| 5.4 图像采集模块逻辑设计 | 第52-60页 |
| 5.4.1 偏置电压配置模块设计 | 第52-54页 |
| 5.4.2 寄存器配置模块设计 | 第54-56页 |
| 5.4.3 帧时序与行时序驱动设计 | 第56-58页 |
| 5.4.4 数据接收与处理模块设计 | 第58-60页 |
| 5.5 数据传输模块逻辑设计 | 第60-63页 |
| 5.5.1 GTX IP核介绍 | 第60-61页 |
| 5.5.2 数据发送与接收模块 | 第61-62页 |
| 5.5.3 光纤通信性能测试 | 第62-63页 |
| 5.6 DDR3数据读写设计 | 第63-66页 |
| 5.7 本章小结 | 第66-67页 |
| 6 硬件电路调试与系统功能测试 | 第67-73页 |
| 6.1 硬件电路调试 | 第67-68页 |
| 6.2 硬件电路板与系统展示 | 第68-70页 |
| 6.3 系统功能测试 | 第70-71页 |
| 6.4 本章小结 | 第71-73页 |
| 7 总结与展望 | 第73-75页 |
| 7.1 主要工作 | 第73页 |
| 7.2 主要创新点 | 第73页 |
| 7.3 展望 | 第73-75页 |
| 致谢 | 第75-77页 |
| 参考文献 | 第77-81页 |
| 附录 | 第81页 |
| A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录 | 第81页 |
| B. 作者在攻读学位期间参加的科研项目目录 | 第81页 |