[發明專利]一種具備數字像元疊加功能的星載光譜儀CCD成像電路

有效

• 申請號: 201410498862.1
• 申請日: 2014-09-25
• 公開（公告）號: CN104243859B
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 王煜;趙欣
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: H04N5/341
• 分類號: H04N5/341;H04N5/359;H04N5/378
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司11251
• 代理人: 楊學明,顧煒

1.一種具備數字像元疊加功能的星載光譜儀CCD成像電路，其特征是：該電路包括A/D模塊（5）、FPGA和隨機存儲器（3）；所述的星載光譜儀CCD成像電路基于FPGA產生驅動邏輯，并且星載光譜儀CCD成像電路的時序發生模塊（1）、Binning模塊（2）、主控模塊（6）中各邏輯電路構建于同一片所述的FPGA，該FPGA內的時序發生模塊（1）產生相應的CCD光譜讀寫時序；Binning模塊（2）接收 A/D模塊（5）產生的數據，同時根據主控模塊（6）設置的Binning參數n，將讀取的每n行數據，逐點累加為一行，形成數字像元合并，向衛星平臺轉發實現數字像元合并過程；具體的，每次像元疊加開始第一行CCD數據讀出時，由Binning模塊（2），將A/D模塊（5）產生的數據讀出和寫入隨機存儲器（3），之后每一行讀出時，Binning模塊（2）同時讀出隨機存儲器（3）上次存儲的對應點的數值，與該點的A/D數值相加，再寫回隨機存儲器（3）對應位置，直到累加次數等于主控模塊（6）設置的Binning參數n；

該電路的Binning模塊（2）包括移位寄存器（7）、取整寄存器（8）、回讀寄存器（11）、數值累加器（10）、數據選擇器（9）、外部存儲器地址發生器（13）和數據管理器（14）；

Binning模塊（2）工作時，首先移位寄存器（7）根據數據管理器（14）產生的時鐘（12），讀取A/D模塊（5）產生的數字信號，該數字信號通過數據選擇器（9）被儲存進隨機存儲器（3）內；或該數字信號被取整寄存器（8）運算后，通過數據選擇器（9）被儲存進隨機存儲器（3）內；

數據選擇器（9）根據主控模塊（6）設置的Binning參數n，決定輸出的數據是Binning數據還是非Binning數據；

數據管理器（14）根據主控模塊（6）設置的Binning參數n，驅動回讀寄存器（11）讀取隨機存儲器（3）內數據，送進數值累加器（10），并和取整寄存器（8）的輸出值累加后再儲存進隨機存儲器（3）內；

數據管理器（14）同時產生隨機存儲器（3）的讀寫控制時序，并使外部存儲器地址發生器（13）產生數據的讀取和寫入地址。

2.根據權利要求1所述的具備數字像元疊加功能的星載光譜儀CCD成像電路，其特征是：主控模塊（6）設置的Binning參數n對應CCD成像的行數，CCD每n行圖像疊加為一行數據輸出，其中n為可變參數，該參數可根據光譜信號強弱，通過地面指令調整設置，以達到光譜最佳。

3.根據權利要求1所述的具備數字像元疊加功能的星載光譜儀CCD成像電路，其特征是：CCD器件內部不做像元合并，在A/D模塊（5）之后，原始數據緩存到隨機存儲器中（3），由Binning模塊（2）產生讀寫及運算控制進行數字疊加。

4.根據權利要求1所述的具備數字像元疊加功能的星載光譜儀CCD成像電路，其特征是：移位寄存器（7）位數為16位，分別對應數字信號的高8位數據和低8位數據，該移位寄存器（7）通過時鐘（12）一個周期內的高低電平判斷，分別把數據讀取進來。

5.根據權利要求1所述的具備數字像元疊加功能的星載光譜儀CCD成像電路，其特征是：數據管理器（14）根據主控模塊（6）設置的Binning參數n，驅動回讀寄存器（11）讀取隨機存儲器（3）內數據的次數由n的數值決定。