高精度線偏振輻射計(jì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、近年來，隨著科技的進(jìn)步，太陽輻射計(jì)作為一種可進(jìn)行氣溶膠光學(xué)厚度探測(cè)和大氣微物理特性區(qū)分的遙感探測(cè)儀器在遙感探測(cè)領(lǐng)域中具有重要應(yīng)用，偏振太陽輻射計(jì)以其獲取信息維度多、偏振探測(cè)精度高等偏振探測(cè)優(yōu)點(diǎn)成為太陽輻射計(jì)的發(fā)展方向。為滿足偏振輻射計(jì)高精度的偏振測(cè)量要求，對(duì)儀器系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出了新的要求，具體對(duì)電子學(xué)來說主要體現(xiàn)是具有較大的動(dòng)態(tài)范圍、良好的線性同時(shí)具備極低的系統(tǒng)噪聲，因此設(shè)計(jì)一種高精度的偏振輻射計(jì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對(duì)儀器的研制具有重要的意義。

2、r>　　本論文根據(jù)高精度線偏振輻射計(jì)的工作原理和應(yīng)用需求，針對(duì)目前傳統(tǒng)偏振輻射計(jì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中微弱信號(hào)獲取所采用的跨阻放大法存在高阻值的反饋電阻噪聲大、穩(wěn)定性差、集成度低等缺點(diǎn)，開展了對(duì)高精度線偏振輻射計(jì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究，分析了儀器重要的電路參數(shù)并建立了兩種微電流獲取方式的噪聲模型，然后推導(dǎo)出信噪比公式，得出在采樣頻率要求不高的情況下，采用電容積分法的微電流測(cè)量方法噪聲較低、信噪比較高的結(jié)論，從而解決了傳統(tǒng)偏振輻射計(jì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)集成度

3、低、穩(wěn)定性差、隨機(jī)噪聲影響大等問題。
　　基于以上分析研究，對(duì)高精度線偏振輻射計(jì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行需求分析與方案設(shè)計(jì)，采用了基于電容積分的直接電流數(shù)字化集成芯片DDC112直接將探測(cè)器信號(hào)轉(zhuǎn)換成20bit數(shù)字量被FPGA讀取，然后對(duì)設(shè)計(jì)的結(jié)果進(jìn)行電路性能測(cè)試和整機(jī)性能測(cè)試，驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方案的合理性，并進(jìn)行了外場(chǎng)試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:該數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具有較高的響應(yīng)動(dòng)態(tài)范圍，等效噪聲輻亮度比較理想，常規(guī)氣溶膠探測(cè)波段信噪比大于等于127，典型