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宽幅高光谱短波红外成像技术在遥感领域具有重要意义。由于短波红外的探测特点,它在军事、空间探测、矿产资源调查以及减灾等方面具有重要应用。
本文依托于国家863课题“宽幅高光谱小卫星载荷关键技术研究”主要进行短波红外高光谱成像信息获取技术的研究。根据对红外焦平面探测器CMOS读出电路的详细分析,研究了信息获取电路与读出电路的匹配并研制了多路、高速高光谱信息获取系统。基于该信息获取系统对中科院上海技术物理研究所研制的短波红外焦平面探测器进行了测试与分析。最后,利用该信息获取系统获得了短波红外的高光谱图像。
论文创新性主要体现在以下几个方面:
1.从探测器内部结构出发,根据探测器读出电路的结构以及结构中各模块的分析,阐述了信息获取系统与读出电路间的匹配设计关键技术。
2.基于直接注入模式CMOS读出电路的短波红外焦平面探测器,构建了探测器输出信号的频率模型以及读出电路的频率响应模型。利用与实测信号的对比与估算,验证了模型的正确性。给出了图像信息获取通道电路带宽设计依据和设计要点。
3.根据上述模型的构建和分析,研制了一套性能良好的多路、高速高光谱图像信息获取系统。解决了多路高速信息获取系统的一致性和高速高光谱图像数据传输等问题。并对相关设计和实验结果进行了深入分析和性能评估。
4.对上海技术物理研究所研制的短波红外碲镉汞焦平面探测器性能进行了测试,从高光谱应用以及信息获取的角度做出了测试和性能分析。