基于ARM的低噪聲CCD測量系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、基于ARM的低噪聲CCD測量系統(tǒng)是一種無接觸式測量系統(tǒng)。本文在前人研究的基礎(chǔ)上，對測量系統(tǒng)的噪聲來源進(jìn)行了深入的分析和研究，找出了影響測量系統(tǒng)精度和準(zhǔn)確度的原因所在，進(jìn)一步提出并實(shí)現(xiàn)了低噪聲測量系統(tǒng)設(shè)計方案。在技術(shù)路線上，采用了微弱信號數(shù)據(jù)采集的基本思路和方法，結(jié)合理論分析和實(shí)驗研究，在FPGA+ARM架構(gòu)平臺上，對低噪聲CCD測量系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計和實(shí)現(xiàn)。主要的工作包括：
　　 1.設(shè)計硬件平臺。本文采用FPGA+ARM的平臺架構(gòu)

2、。根據(jù)系統(tǒng)要求，給出了硬件平臺的詳細(xì)設(shè)計方案，包括芯片選型、模塊設(shè)計、接口設(shè)計，以及PCB的制作。詳細(xì)設(shè)計時考慮了電路板的可測試和低噪聲設(shè)計。
　　 2.在CCD測量系統(tǒng)中，系統(tǒng)驅(qū)動控制時序的協(xié)同設(shè)計是關(guān)鍵技術(shù)之一。根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計要求，本文的CCD選擇了TOSHIBA公司的TCDl209D;相關(guān)雙采樣器件選擇了ADI公司的AD9945；緩沖存儲器選擇了IDT公司的IDT7204；因此驅(qū)動控制時序主要包含三個部分，分別為CCD驅(qū)動

3、脈沖、相關(guān)雙采樣時鐘、IDT7204的讀寫控制脈沖。本文詳細(xì)闡述了設(shè)計過程，給出了仿真波形和實(shí)測波形，實(shí)驗和仿真有較好的一致性。
　　 3.以CCD的結(jié)構(gòu)及工作原理為出發(fā)點(diǎn)，詳細(xì)分析了輸出信號所附各種噪聲的產(chǎn)生原因，找出了主要噪聲。為了抑制噪聲，采取了多方面的噪聲抑制措施，分別為低通濾波、相關(guān)雙采樣技術(shù)、PCB設(shè)計中低噪聲地的設(shè)計。并著重設(shè)計了低噪聲/紋波的線性電源，這些抑制措施有效的減小了系統(tǒng)噪聲。文中給出了實(shí)測的電源紋波噪聲