一种抑制CCD噪声的实时数据采集装置及方法
专利类型：发明专利
语 言：中文
申 请 号：CN201710090452.7
申 请 日：20170220
申 请 人：重庆大学
申请人地址：400030重庆市沙坪坝区沙正街174号
公 开 日：20170818
公 开 号：CN107071307A
代 理 人：康海燕
代理机构：重庆华科专利事务所50123
摘 要：一种抑制CCD噪声的实时数据采集装置及方法，装置包括：CCD探测器、可编程放大电路、高精度ADC电路、控制逻辑电路、USB微控制器以及上位机；所述控制逻辑电路包括CCD探测器驱动模块、信号的可编程放大模块、模数转换模块、光谱信号的完整帧准确采集模块、光谱信号的硬件处理模块以及USB通信控制模块。通过在单像元内增加采样点，在不改变CCD输出信号频率的基础上，实时处理每一帧光谱的每一个像元信号，避开复位脉冲馈通电平和水平转移脉冲串扰电平后，对剩余的采样点做硬件加法、除法和减法运算的数据处理方法，确保复位电平和信号电平的取值更加准确，既有效抑制了复位噪声和随机噪声，又大大节约了时间，实时性好。??全部
主 权 项：一种抑制CCD噪声的实时数据采集装置，该装置包括：CCD探测器、可编程放大电路、高精度ADC电路、控制逻辑电路、USB微控制器以及上位机；所述控制逻辑电路包括CCD探测器驱动模块、信号的可编程放大模块、模数转换模块以及USB通信控制模块；其特征在于：所述控制逻辑电路还包括光谱信号的硬件处理模块和光谱信号的完整帧准确采集模块；所述CCD探测器采集拉曼光，将光信号转化为电信号；CCD探测器输入端与CCD探测器驱动模块连接，其输出端与可编程放大电路单向连接；所述可编程放大电路对CCD探测器转化的电信号进行放大；可编程放大电路的输入端与CCD探测器和信号的可编程放大模块连接，其输出端与高精度ADC电路连接；所述高精度ADC电路对放大后的电信号进行数模转换；高精度ADC电路输入端连接模数转换模块和可编程放大电路，其输出端连接光谱信号的硬件处理模块；所述CCD探测器驱动模块实现对CCD探测器的驱动控制，包括控制时钟、积分时间和制冷控制；其输入端连接USB微控制器，输出端连接光谱信号的完整帧采集模块和CCD探测器；所述模数转换模块控制ADC芯片完成信号从模拟域到数字域的转换；其输入端连接光谱信号的完整帧采集模块和USB微控制器；其输出端连接高精度ADC电路；所述光谱信号的硬件处理模块对数字域CCD帧信号进行单像元内运算处理；其输入端连接高精度ADC电路和光谱信号的完整帧准确采集模块；其输出端连接USB通信控制模块；所述光谱信号的完整帧准确采集模块产生完整帧信号的有效或无效标志；其输入端连接USB微控制器、CCD探测器驱动模块；其输出端连接信号的可编程放大模块、ADC模块、光谱信号的硬件处理模块和USB通信控制模块；所述信号的可编程放大模块调整CCD探测器的输出信号幅值；其输入端连接USB微控制器和光谱信号的完整帧准确采集模块；其输出端连接可编程放大电路；所述USB通信控制模块输出USB微控制器在SlavaFifo工作模式下的控制时序；其输入端连接光谱信号的完整帧准确采集模块和光谱信号的硬件处理模块；所述USB通信控制模块与USB微控制器双向连接；所述USB微控制器完成上位机和控制逻辑电路之间的双向数据通信；USB微控制器与上位机和USB通信控制模块双向连接；所述上位机安装有光谱采集软件，对实时数据采集装置发送控制命令；所述控制命令包括CCD制冷、信号放大、积分时间设置、信号采集命令。
关 键 词：
法律状态：生效
IPC专利分类号：H04N5/341(2011.01)I;H04N5/353(2011.01)I;H04N5/357(2011.01)I