微型化多谱段变频调制光电标识技术研究

发布时间：2017-03-31 18:15

  本文关键词：微型化多谱段变频调制光电标识技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：多谱段光电标识技术可将多种谱段光源联合使用,使之形成互补以提高对目标的识别能力,具有可变频调制、穿透性强、安全可靠、信息容量大等特点,应用前景非常广阔。为了提高多谱段光电标识装置面向不同平台时的适应性与灵活性,研制以小体积、高可靠性优势为主的多谱段可变频调制光电标识装置意义重大。LED光源和MEMS光源作为微型化多谱段变频调制光电标识装置的核心器件,其性能特点将直接决定装置的标识效果。对两种器件的基础性能展开了系统的比较,主要包括I-V特性、P-I特性、光谱特性和调制特性四个方面的研究。分析了微型化多谱段变频调制光电标识装置所选用两类光源的电光学性能及各自优缺点,验证了器件性能与装置性能两者之间存在的相互依赖关系,并确定出器件的最佳工作参数。完成了微型化多谱段变频调制标识装置的总体设计,重点研究了驱动控制系统和频率控制系统。使用精密低压差稳压芯片ADP3336实现对多种谱段光源的稳压驱动,并通过体积较小的单片机STC15F104E输出频率可调的信号对多种谱段光源进行变频控制,实现了对多种不同谱段光源的高精度、高效率可变频控制驱动。最后对光源的变频调制特性进行分析研究,并实现微型化多谱段变频调制光电标识系统样机的制造。通过为微型化多谱段可变频调制标识装置设计封装外壳,进一步增强了装置可靠性与稳定性。并使用相对应波段的夜视仪及红外测距瞄准镜对微型化装置的标识特性展开测试,分别观察了在白天与夜间相异环境背景下由LED光源和MEMS红外光源组成装置的远距离可识别性及频闪辨识度,结果表明光源装置总体识别效果良好,对微型化多谱段可变频调制光电标识装置的优化设计和推广应用具有重大意义。
【关键词】：微型化 LED光源 MEMS红外光源 光电标识 变频控制
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN29
【目录】：

• 摘要4-5
• abstract5-9
• 1.绪论9-19
• 1.1 研究背景及意义9-11
• 1.2 光源器件国内外研究现状11-15
• 1.2.1 LED光源11-13
• 1.2.2 MEMS红外光源器件研究现状13-15
• 1.3 光电标识技术研究现状15-16
• 1.4 论文主要研究内容16-17
• 1.5 课题来源17-19
• 2.微型化多谱段光电标识技术基础理论分析19-29
• 2.1 微型化多谱段光电系统19-20
• 2.2 光电特征标识技术原理20-24
• 2.2.1 光电调制技术20-21
• 2.2.2 光电识别技术21-22
• 2.2.3 光电隐身技术22-24
• 2.3 微型化多谱段变频调制光电标识装置光源选型24-28
• 2.3.1 LED光源24-27
• 2.3.2 MEMS红外光源27-28
• 2.4 本章小结28-29
• 3.标识光源单元性能研究29-43
• 3.1 LED光源性能测试分析29-35
• 3.1.1 I-V特性研究29-30
• 3.1.2 电光转换特性研究30-32
• 3.1.3 光谱特性研究32-34
• 3.1.4 调制特性研究34-35
• 3.2 MEMS结构红外光源性能测试分析35-41
• 3.2.1 I-V特性测试36-37
• 3.2.2 电光转换效率测试37-38
• 3.2.3 光谱特性测试38-39
• 3.2.4 MEMS红外光源调制特性研究39-41
• 3.3 标识光源单元性能测试结果分析41
• 3.4 本章小结41-43
• 4.微型化多谱段变频调制光电标识系统设计与实现43-53
• 4.1 光源单元驱动电路系统设计43-44
• 4.2 变频控制电路系统设计44-46
• 4.3 光源变频调制特性分析46-49
• 4.3.1 变频调制性能分析46-47
• 4.3.2 频率响应特性分析47-49
• 4.4 微型化多谱段变频调制光电标识系统原理样机实现49-52
• 4.5 本章小结52-53
• 5.光电标识装置封装设计与标识特性研究53-63
• 5.1 微型化多谱段变频调制光电标识装置封装设计53-54
• 5.2 微型化多谱段变频调制光电标识装置外场特性测试54-62
• 5.2.1 LED光源标识特性测试55-57
• 5.2.2 MEMS红外光源标识特性测试57-62
• 5.3 本章小结62-63
• 6.总结与展望63-65
• 6.1 论文总结63-64
• 6.2 工作展望64-65
• 参考文献65-69
• 攻读硕士期间学术成果情况69-70
• 致谢70-71

【参考文献】

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本文编号：279947