Рассматривается принципиальное устройство БИС считывания сканирующих фотомодулей (ФМ) инфракрасного диапазона (ИК) с режимом временной задержки и накопления (ВЗН). Обозначена роль и влияние рекурсивного фильтра высоких частот (ФВЧ) во входных ячейках (ВЯ) БИС считывания на пороговые характеристики ФМ. Приведено математическое описание цифровой коррекции граничной частоты ФВЧ во входной ячейке. Описано устройство и принцип работы обучаемого классификатора, способного разделять ВЗН-каналы на группы по спектральной плотности мощности шума (СПМШ). Проведена коррекция граничной частоты ФВЧ ВЯ БИС считывания для большого количества ВЗН-каналов с разной СПМШ. Рассчитана эффективность применения этой коррекции для увеличения отношения сигнал/шум с учётом проведения стандартной для сканирующих ИК ФМ внутрикадровой обработки. Установлено, что пороговые характеристики без проведения оконной фильтрации в среднем улучшаются на 2,5 %, а с её проведением – всего на 1 %. Отмечено, что при большом количестве ВЗН-каналов с низкочастотным шумом коррекция может ухудшить пороговые характеристики на 1,5 %.
The fundamental design of the readout integrated circuit (ROIC) of scanning infrared (IR) photomodules (PM) with the time delay integration mode (TDI) is considered. The role and influence of the recursive high-pass filter (HPF) in the input cells (IC) of the readout integrated circuit on the threshold characteristics of the PM are outlined. A mathematical description of the digital correction of the HPF cutoff frequency in the input cell is given. The design and operating principle of a trainable classifier capable of dividing TDI-channels into groups based on the noise power spectral density (NPSD) are described. The cutoff frequency of the HPF of the IC has been corrected for a large number of TDI-channels with different NPSD. The efficiency of applying this correction to increase the signal-to-noise ratio has been calculated, taking into account the standard intra-frame processing for scanning IR PM. It was found that threshold characteristics without window filtering improve by an average of 2.5 %, while with it, they improve by only 1 %. It was noted that with a large number of TDI-channels with low-frequency noise, the digital correction of the HPF cutoff frequency can degrade threshold characteristics by 1.5 %.
Предпросмотр статьи
Идентификаторы и классификаторы
- SCI
- Физика