基于DSP技術(shù)的自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)信號(hào)處理系統(tǒng).pdf

1、自適應(yīng)光學(xué)是基于隨機(jī)擾動(dòng)理論、光波前重構(gòu)理論發(fā)展起來的一個(gè)新興光學(xué)分支，是光學(xué)、機(jī)械、微電子技術(shù)相互滲透、交叉而形成的前沿學(xué)科。由于它有著傳統(tǒng)光學(xué)系統(tǒng)所無法比擬的優(yōu)越性，已經(jīng)廣泛應(yīng)用在航空探測(cè)、激光加工，光無線通訊等領(lǐng)域。作為自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的核心器件之一，波前處理機(jī)的研究受到了廣泛的重視。隨著新的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的引入和光電器件加工工藝的提高，波前處理機(jī)的性能有了很大的提高。 本論文以經(jīng)典的自適應(yīng)光學(xué)理論為基礎(chǔ)。詳細(xì)分析了當(dāng)前的

2、幾種主流波前處理機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)和波前重構(gòu)理論。并根據(jù)課題的實(shí)際需要，提出了以Hartmann波前探測(cè)器和Zernike模式法為基本架構(gòu)的波前處理機(jī)模型。其中Hartmann波前探測(cè)器由大陣列微透鏡組和Pulnix的TM-1010 CCD攝像機(jī)精密封裝而成。同時(shí)針對(duì)Zernike波前重構(gòu)算法計(jì)算量大、系統(tǒng)響應(yīng)頻率高的特點(diǎn)，我們特別設(shè)計(jì)了雙DSP的處理單元。為了保證雙DSP和CCD相機(jī)能夠正常工作，加入CPLD控制時(shí)序。試驗(yàn)證明，我們研制的波

3、前信號(hào)處理機(jī)具有良好的實(shí)用性，完全滿足自適應(yīng)系統(tǒng)的需要。 論文共分六章，第一章是緒論，介紹課題的來源和意義，自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的基本組成，國內(nèi)外對(duì)自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)及其核心部件的研究的現(xiàn)狀及前景。第二章介紹了波前信號(hào)處理機(jī)的總體設(shè)計(jì)思想和方法。詳細(xì)論證了波前處理機(jī)各器件的選擇依據(jù)。最后介紹了課題對(duì)波前處理機(jī)的技術(shù)指標(biāo)的要求。第三章具體研究數(shù)字信號(hào)處理模塊中DSP與CCD、CPLD、flash存儲(chǔ)器和變型鏡電壓控制器等部分的接口方案設(shè)計(jì)。