[發明專利]一種采樣位置自適應調整的CCD視頻信號處理系統

有效

• 申請號: 201410484555.8
• 申請日: 2014-09-19
• 公開（公告）號: CN104219464B
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發明（設計）人: 潘衛軍;劉濤;賀強民;張曄;王妍
• 申請（專利權）人: 北京空間機電研究所
• 主分類號: H04N5/372
• 分類號: H04N5/372
• 代理公司: 中國航天科技專利中心11009
• 代理人: 安麗

1.一種采樣位置自適應調整的CCD視頻信號處理系統，其特征在于：包括時序基準控制器、CCD時序控制器、CCD驅動電路、CCD電路、濾波及預放電路、采樣及AD轉換電路、相位監測及采樣位置調整模塊以及分壓與整形電路；時序基準控制器在基準時鐘的控制下，產生焦面時鐘信號以及信號處理基準時鐘；CCD時序控制器根據焦面時鐘產生CCD工作所需的時序信號；CCD驅動電路根據產生的時序信號生成滿足CCD工作所需的驅動信號，并驅動CCD電路對外部光信號進行采集；CCD電路將采集到的光信號轉換為電信號后，將該電信號作為初始視頻信號發送給濾波及預放電路進行濾波及預放大處理，獲得視頻信號并發送給采樣及AD轉換電路；分壓與整形電路采集由CCD驅動電路產生的驅動信號，將該驅動信號進行電平轉換獲得初始相位信號，使該初始相位信號的電平幅值滿足相位監測及采樣位置調整模塊的輸入電平要求，之后對初始相位信號進行整形，使整形獲得的相位信號的沿變化率滿足閾值要求；相位監測及采樣位置調整模塊根據時序基準控制器產生的信號處理基準時鐘對相位信號進行采樣并測量相位信號的相位變化，產生采樣時鐘并發送給采樣及AD轉換電路；采樣及AD轉換電路根據采樣時鐘對濾波及預放電路發送來的視頻信號進行采集，將其轉換為數字信號后向外輸出；

所述相位監測及采樣位置調整模塊包括相位監測模塊、單周期時鐘延遲環節測量模塊、參數存儲模塊、相位關系計算模塊和采樣位置調整模塊；相位監測模塊測量接收到的相位信號的延遲相位參量以及相位監測模塊內部基準信號的延遲相位參量；單周期時鐘延遲環節測量模塊測量在單個信號處理基準時鐘周期內，信號處理基準時鐘在延遲鏈中傳輸的延遲節點數L；參數存儲模塊用于存儲分頻參數k，像元周期采樣點數M，默認粗調參數以及默認細調參數，基準SHP位置參數及基準SHD位置參數；相位關系計算模塊同時接收參數存儲模塊存儲的相關參數、相位監測模塊測量得到的延遲相位參量以及單周期時鐘延遲環節測量模塊測量得到的延遲節點數L，獲得采樣位置調整量；采樣位置調整模塊將計算得到的采樣位置相位調整量進行采樣時鐘的相位調整，產生相應的采樣時鐘SHP和SHD，并發送給采樣及AD轉換電路；

所述相位監測模塊包括兩路相位測量延遲鏈、計數器、分頻器；所述的相位測量延遲鏈包括延遲鏈、寄存器以及編碼器；第一路相位測量延遲鏈的延遲鏈對輸入的相位信號進行延遲，并將每一個延遲抽頭的信號輸入到對應的寄存器，并在相位信號有效后的第一個時鐘沿進行鎖存，鎖存的數據發送給對應的編碼器后得到相位信號的延遲參數T_f1；同樣，將信號處理基準時鐘信號通過分頻器進行分頻，得到與相位信號相同頻率的內部基準信號，內部基準信號通過第二路相位測量延遲鏈的延遲鏈進行延遲，并將每一個延遲抽頭的信號輸入到對應的寄存器，并在內部基準信號有效后的第一個時鐘沿進行鎖存，鎖存的數據發送給對應的編碼器后得到內部基準信號的延遲參數T_f2；同時，信號處理基準時鐘信號通過計數器進行內部計數，計數器值輸入到兩個寄存器中，其中一個寄存器在相位信號有效后的第一個信號處理基準時鐘信號上升沿進行鎖存，另一個寄存器在內部基準信號有效后的第一個信號處理基準時鐘信號上升沿進行鎖存，分別得到相位信號的延遲計數值T_cnt1和內部基準信號的延遲計數值T_cnt2；將T_f1和T_cnt1作為相位信號的延遲參量，將T_f2和T_cnt2作為內部基準信號的延遲參量；

所述單周期時鐘延遲環節測量模塊包括延遲鏈、D觸發器、寄存器以及單時鐘周期延遲環節數計算模塊；內部基準信號經過D觸發器進行延遲后，一路作為延遲鏈的輸入延遲信號，另一路再經過一個D觸發器后，作為各延遲節點寄存器的工作時鐘，在該工作時鐘的上升沿，延遲鏈各延遲節點的狀態鎖存至各節點對應的寄存器；單時鐘周期延遲環節數計算模塊基于對鎖存的延遲鏈各延遲節點的數據狀態進行判斷，若該寄存器組成的N位向量數據滿足下列條件，即：低n₁位為全’1’，高(N-n₁)位全為’0’，則在單個信號處理基準時鐘周期內，延遲信號在延遲鏈中傳輸通過的節點數為n₁，即L＝n₁；所述的N為延遲鏈總節點數；

所述相位關系計算模塊計算獲得采樣位置調整量的具體方法為：

2.根據權利要求1所述的一種采樣位置自適應調整的CCD視頻信號處理系統，其特征在于：所述分壓與整形電路包括電阻R1、電阻R2和施密特觸發器；電阻R1的一端接至CCD驅動電路產生的驅動信號，另一端與電阻R2的一端相連；電阻R2的另一端接地；電阻R1與電阻R2的公共端接至施密特觸發器的輸入端，施密特觸發器的輸出端接至相位監測及采樣位置調整模塊。