一种电子倍增CCD正弦波驱动方法

摘要

一种电子倍增CCD正弦波驱动方法，通过对正弦波码流进行一系列调整，得到相位差与CCD图像数据均值的关系，拟和曲线确定最佳的相位差用于修正初始正弦波码流。本发明通过对正弦波相位进行粗调和精调，得到相位差与CCD图像数据均值的关系曲线，从而确定了CCD图像数据均值最大时的相位差，通过此相位差对正弦波进行精确修正，得到了最优化的电子倍增CCD驱动信号，最终达到优化系统成像、提高成像质量的目的；本发明采用的基于DDS的数字、模拟混合电路技术，并通过高频高压放大电路实现正弦波的线性放大。

主权项

1.一种电子倍增CCD正弦波驱动方法，其特征在于通过以下步骤实现：第一步，产生一组由N个点的归一化值组成的正弦波码流V₀，其中$V_0=\left\{\sin \frac{2\pi }{N}i\right\},i=\mathrm{0,1,2}...N,N\ge 16;$第二步，将第一步产生的正弦波码流V₀与电子倍增CCD的时序信号Sig1同步后进行数模转换、低通滤波和放大后，得到放大的正弦波驱动信号V₀″′；第三步，将放大的正弦波驱动信号V₀″′与电子倍增CCD的时序信号Sig1经过驱动电路得到的驱动信号Rφ1进行比较，得到放大的正弦波驱动信号V₀″′与驱动信号Rφ1的相位差第四步，将放大的正弦波驱动信号与驱动信号Rφ1送入电子倍增CCD中，得到CCD图像数据均值D_A0；第五步，将第一步产生的正弦波码流V₀进行相位的粗调，得到正弦波码流V_1j和V_2j，其中$V_{1j}=\left\{\sin (\frac{2\pi }{N}i+\frac{2\pi }{N}j)\right\},$$V_{2j}=\left\{\sin (\frac{2\pi }{N}i-\frac{2\pi }{N}j)\right\},j=\mathrm{1,2};$第六步，将粗调的正弦波码流V_1j和V_2j进行数模转换、低通滤波和放大后，得到放大的正弦波驱动信号V_1j″′和V_2j″′；第七步，将放大的正弦波驱动信号V_1j″′和V_2j″′与电子倍增CCD的时序信号Sig1经过驱动电路得到的驱动信号Rφ1进行比较，得到放大的正弦波驱动信号V_1j″′和V_2j″′与驱动信号Rφ1的相位差和第八步，将放大的正弦波驱动信号V_1j″′和V_2j″′与驱动信号Rφ1送入电子倍增CCD中，得到CCD图像数据均值D_A1j和D_A2j；第九步，将第一步产生的正弦波码流V₀进行相位的精调，得到正弦波码流V_3m和V_4m，其中$V_{3m}=\left\{\sin (\frac{2\pi }{N}i+\frac{2\pi }{\mathrm{NM}}m)\right\},$$V_{4m}=\left\{\sin (\frac{2\pi }{N}i+\frac{2\pi }{\mathrm{NM}}m-\frac{2\pi }{N})\right\},m=\mathrm{1,2},...M,$M≥5；第十步，将精调的正弦波码流V_3m和V_4m进行数模转换、低通滤波和放大后，得到放大的正弦波驱动信号V_3m″′和V_4m″′；第十一步，将放大的正弦波驱动信号V_3m″′和V_4m″′与电子倍增CCD的时序信号Sig1经过驱动电路得到的驱动信号Rφ1进行比较，得到放大的正弦波驱动信号V_3m″′和V_4m″′与驱动信号Rφ1的相位差和第十二步，将放大的正弦波驱动信号V_3m″′和V_4m″′与驱动信号Rφ1送入电子倍增CCD中，得到CCD图像数据均值D_A3m和D_A4m；第十三步，将第九步产生的正弦波码流V_3m和V_4m进行相位的粗调，得到正弦波码流V_31mj、V_32mj、V_41mj和V_42mj，其中$V_{31\mathrm{mj}}=\left\{\sin (\frac{2\pi }{N}i+\frac{2\pi }{N}j+\frac{2\pi }{\mathrm{NM}}m)\right\},$$V_{32\mathrm{mj}}=\left\{\sin (\frac{2\pi }{N}i-\frac{2\pi }{N}j+\frac{2\pi }{\mathrm{NM}}m)\right\},$$V_{41\mathrm{mj}}=\left\{\sin (\frac{2\pi }{N}i+\frac{2\pi }{N}j-\frac{2\pi }{\mathrm{NM}}m)\right\},$$V_{42\mathrm{mj}}=\left\{\sin (\frac{2\pi }{N}i-\frac{2\pi }{N}j-\frac{2\pi }{\mathrm{NM}}m)\right\};$第十四步，将正弦波码流V_31mj、V_32mj、V_41mj和V_42mj进行数模转换、低通滤波和放大后，得到放大的正弦波驱动信号V″′_31mj、V″′_32mj、V″′_41mj和V″′_42mj；第十五步，将放大的正弦波驱动信号V″′_31mj、V″′_32mj、V″′_41mj和V″′_42mj与电子倍增CCD的时序信号Sig1经过驱动电路得到的驱动信号Rφ1进行比较，得到放大的正弦波驱动信号V″′_31mj、V″′_32mj、V″′_41mj和V″′_42mj与驱动信号Rφ1的相位差和第十六步，将放大的正弦波驱动信号V″′_32mj、V″′_32mj、V″′_41mj和V″′_42mj与驱动信号Rφ1送入电子倍增CCD中，得到CCD图像数据均值D_A31m、D_A32mj、D_A41mj和D_A42mj；第十七步，将相位差和与CCD图像数据均值D_A0、D_A1j、D_A2j、D_A3m、D_A4m、D_A31m、D_A32mj、D_A41mj和D_A42mj进行拟合，得到相位差与CCD图像数据均值的关系曲线，根据相位差与CCD图像数据均值的关系曲线得到CCD图像数据均值最大时对应的相位差第十八步，用第十七步得到的相位差修正第一步的正弦波码流V₀，得到的正弦波码流对正弦波码流进行数模转换、低通滤波和放大后送入电子倍增CCD中进行成像。