高信噪比紅外信號采集電路研究

張 兵， 汪江華， 朱寅非， 趙雪景， 孫小亮， 潘曉東

(1.中國航空工業集團公司洛陽電光設備研究所，河南 洛陽 471000； 2.空軍石家莊飛行學院, 石家莊 050081)

0 引言

紅外成像技術在軍事和民用領域均具有廣泛的應用,在組成成像系統的各模塊中，紅外探測器是構成系統的核心器件。現今制冷型焦平面探測器輸出多為模擬電壓信號[1]，隨著探測器靈敏度的加強，其表現為典型的高速大動態范圍微弱模擬信號，這給高信噪比的模擬信號采集電路設計帶來了難度。文獻[2]介紹了基于美國ADI公司的16位高信噪比采樣芯片的采樣電路，其對雷達回波信號進行采集，信噪比達到70 dB(在40 MHz條件下)。文獻[3]介紹了對HgCdTe光伏型紅外探測器輸出電流信號進行采集的電路，由于該電路需對電流信號進行轉換，信噪比僅達到50 dB。對于紅外成像系統而言，信號處理的數據源于信號采集電路，能否實現高信噪比的信號采集是紅外成像系統實現微弱目標探測的關鍵因素，這對于提高紅外搜索跟蹤系統作用距離及增強飛行員對抗優勢具有重要意義。

本文設計基于法國SOFRADIR公司生產的某大陣列制冷型焦平面探測器，對其輸出的模擬信號進行采集，并對采集電路性能指標和組件成像效果進行測試。

1 采樣電路設計

信號采集模塊實現模擬量到數字量的轉換，是成像系統中噪聲引入的關鍵環節[4-5]。信號采集過程中的失真、采樣深度、輸出范圍等因素直接影響模塊輸出數字信號的準確性，對微弱小目標的探測影響巨大?！?br>