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基于單片機控制的增益自動轉換設計

2075465 2009-08-22 | rar | 210 | 次下載 | 3積分

資料介紹

紫外光譜遙感儀所測量的太陽/大氣輻射信號具有范圍大、變化快的特點，一般的增益自動轉換方法難以實現。為此提出了一種基于單片機控制，并結合模擬及數字通道增益轉換優點的自動選擇合適增益的設計，提高了儀器的智能化及實時性。
關鍵詞：單片機增益自動轉換
星載紫外光譜遙感儀器的主要任務是通過測量地外太陽光譜輻照度及大氣的太陽后向
散射光譜輻亮度，經反演后得出臭氧總量的垂直分布，為全球氣候變化提供數據。作為一臺空間太陽/大氣輻射測量系統，它采用的是壓頻轉換和調制解調實時扣除背景噪聲、零點飄移的方案，并具有增益量程寬、精度高、信息量大和能長期穩定工作的特點。
太陽/大氣紫外光譜輻射強度本身隨波長變化很大，其最小量化信號與滿量程最大信號
之間要跨越104 ~105 量級。且受云覆蓋情況的迅速變化影響，輻射信號的大小也劇烈變化。
對于這樣大范圍且快速變化的信號，如果采用固定增益放大，將導致某些范圍的信號測量精度降低，或者某些范圍的信號溢出。若完全由硬件實現增益自動轉換，將大大地增加系統硬件復雜性，使系統可靠性、靈活性降低。而選擇地面數據注入增益信息，對系統增益進行更改的方法，對于變化迅速的空間輻射信號和相對緩慢的人為判斷而言，即便頻繁地進行數據注入，也無法達到實時轉換的目的。此外，國外同類儀器采用了多個不同增益的通道同時數據采集方案，也明顯存在硬件復雜、后續處理困難的問題。
為此，本文提出了一種基于單片機控制的實時的增益自動轉換的方法，保證了紫外光譜
遙感儀器工作于最佳的電平區域內，在較寬的增益量程內進行高精度的測量，并取得了滿意的結果。