[發(fā)明專利]大動態(tài)范圍紅外探測器輸出模擬信號的對數(shù)量化壓縮方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310659339.8
• 申請日: 2013-12-06
• 公開（公告）號: CN103701467B
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭新波;李文峰;廖鶴;徐毅;徐實(shí)學(xué)
• 申請（專利權(quán)）人: 上海衛(wèi)星工程研究所
• 主分類號: H03M7/30
• 分類號: H03M7/30
• 代理公司: 上海漢聲知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司31236
• 代理人: 郭國中

1.一種大動態(tài)范圍紅外探測器輸出模擬信號的對數(shù)量化壓縮方法，其特征在于，其包括相互連接的對數(shù)放大器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，對數(shù)放大器與一個探測器連接；

所述探測器輸出最大信號電壓為V_iM時，探測器輸出最小信號電壓為V_im＝0.01V_iM；

利用對探測器模擬信號的對數(shù)化，來實(shí)現(xiàn)10bit信號量化需要，具體如下：

首先，對于紅外點(diǎn)目標(biāo)探測，確定星上應(yīng)用的下述條件：

(1)滿足輸入信號的信噪比SNR＞15，也即測量誤差小于6.7％；

(2)滿足定標(biāo)要求，即定標(biāo)的輻亮度測量誤差在15％以內(nèi)；

(3)能滿足強(qiáng)背景下弱目標(biāo)的檢測需要，即對強(qiáng)信號探測要小于1％的測量誤差；

采用的對數(shù)放大器的運(yùn)算方式為式(1)：

Vo=K logViVR...(1)]]>

其中信號V_i的范圍為(V_im，V_iM),V_R待設(shè)定，K為一個電路傳遞函數(shù)，可通過調(diào)節(jié)電路參數(shù)來對K編程，其單位為電壓；

對上述條件1和2，只要引入對數(shù)放大器之后可以滿足條件1，則條件2肯定滿足，因此只需要使對數(shù)放大器滿足條件1、3即可同時滿足上述3個條件，對條件1,必須滿足以下式(2)和式(3)：

LSB<K·log(ViVR)-K·log(0.93ViVR)...(2)]]>

LSB<K·log(1.067ViVR)-K·log(ViVR)...(3)]]>

而再根據(jù)公式(1)，代入式(2)和式(3)可得式(4)：

V_iM＜5×10²⁸V_R…………(4)

對條件3，若要滿足強(qiáng)背景下對弱目標(biāo)的探測，即需要滿足式(5)：

LSB<K·log(ViMVR)-K·log(ViM-VimVR)...(5)]]>

經(jīng)過推導(dǎo)可得式(6)：

V_iM＜2.95×10⁴V_R…………(6)

由式(4)和式(6)，只需滿足：可以實(shí)現(xiàn)10bit量化。