[发明专利]提升凝视型红外光谱仪工作效率的变增益控制系统及方法

摘要

本发明公开了一种提升凝视型红外光谱仪工作效率的变增益控制系统及方法，用于凝视型红外光谱仪微弱信号处理时提升系统效率；本方法提出在锁相放大前，针对不同波段的信号进行分波段变增益控制，对存在较大差异的相邻波段信号在锁相放大前使用不同的放大增益进行信号处理，保证相邻象元的信号幅度尽量一致，这样锁相放大处理后可以大大改善系统的时间响应特性，该方法在不损失灵敏度的前提下大大提升了系统的光谱获取效率，可以应用在航空航天及深空探测领域的凝视性红外成像光谱系统设计中。

主权项

一种提升凝视型红外光谱仪工作效率的变增益控制系统，它包括输入的微弱光谱信号模块(1)，变增益控制放大模块(2)，同频参考信号的整形移相模块(3)，表示相敏检波处理模块(4)和信号的低通滤波与直流放大模块(5)，其特征在于：所述的变增益控制放大模块(2)中有两个运算放大器，前端第一运算放大器用来实现变增益控制，后端第二运算放大器实现滤波处理，4个调整电阻R11～R44和4个模拟开关S1D1～S4D4组成的无源电阻网络来实现光谱信号的变增益控制；经过红外探测器光电转换的电信号S在每个波段的光谱信号处理时首先通过所述的4个调整电阻和4个模拟开关，针对信号的幅值通过程序控制模拟开关的通断状态实时调整各个波段信号的增益参数，调整后的信号再经过低通滤波处理送后级的相敏处理检波模块(4)；所述的4个调整电阻和4个模拟开关实现的变增益级数为16种，通过增加调整电阻和模拟开关的数量可实现对各个光谱通道信号增益的更进一步精细调整。