电子技术 | 基于ASIC和FPGA的可扩展红外信息获取架构设计
电子技术 | 基于ASIC和FPGA的可扩展红外信息获取架构设计
摘要: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(appication 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12MSPS,峰值数据率为12.288Gbps,电路噪声小于 0.2mV(rms) ,系统噪声小于 0.6mV(rms) 。