系统工程与电子技术

作者：周双喜, 李璐芳, 喻琪超, 孙胜利, 林长青, 李云飞

单位：1. 中国科学院上海技术物理研究所, 上海 200083；2. 中国科学院智能红外感知重点实验室, 上海 200083；3. 中国科学院大学, 北京 100049；4. 上海卫星工程研究所, 上海 201109

关键词：红外相机,大规模,高集成度,低噪声,信息获取

基金：中国科学院重点部署项目(KGFZD-145-23-04)

随着遥感技术的不断发展, 超大规模红外探测器组件逐渐被应用在对地观测领域, 由此带来对信息获取技术的新要求: 同时处理上百抽头信号的获取、调理、采样、量化以及信号预处理, 并且每抽头读出频率高达10 MHz以上。针对新型大规模红外探测器应用场景, 设计基于现场可编程门阵列(field-programmable gate array, FPGA)和专用集成电路(application specific integrated circuit, ASIC)的灵巧型高集成度大规模红外信息获取电子学架构, 采用可扩展模块化设计。单个信息获取模块可采集64路信号, 当每路模数转换(analog to digital, AD)的采样率为每秒百万采样数(mega samples per second, MSPS)为12(即12 MSPS)时, 单通道模块最大数据率不低于12 Gbps, 实现了超大规模红外探测器信息获取、处理和传输的一体化, 解决超大规模红外探测器高速、低噪声信息获取难题, 提高红外相机的集成度。应用在红外相机上的测试结果表明, 红外相机能同时采集超过64通道的探测器信号, 每通道AD转换率为12 MSPS, 峰值数据率为12.288 Gbps, 电路噪声小于0.2 mV(rms), 系统噪声小于0.6 mV(rms)。

来源：2025年第4期

《系统工程与电子技术》期刊编辑部

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