طراحی سیستم خواندن CCD دوربین ماهواره، براساس بهینه‌سازی نویز و با در نظرگرفتن محدودیت‌های ماهواره

نویسندگان

دانشگاه علم و صنعت

چکیده

سیستم خواندن CCD(Charged Coupled Device Read-Out System)دوربین ماهواره‌ها، نیازمند نسبت سیگنال به نویز بالایی است. علت این مسئله،وجود نویزهای خاص و اجتناب‌ناپذیر محموله تصویربرداری فضایی است. این نویزها شامل نویزهای CCD، نویزهایماهواره مانند عدم پایداری کامل ماهواره و نویزهای محیطی مانند تداخل اتمسفر، ذرات باردار، حرکت زمین و ماهواره نسبت به هم، و تداخل‌های الکترومغناطیس است. نویزهای CCDبه دلیل ولتاژ کم خروجی آن بخش عمدة نویز نهایی سیستم خواندن را تشکیل می‌دهند. این وضعیت سبب می‌شود که در صورت طراحی نامناسب مدار خواندن CCD، سیگنال به نویز دوربین دچار افت شدیدی شود. این نویزها به پارامترهای CCDو پارامترهای طراحی مانند دما و فرکانس وابسته است. از طرف دیگر محدودة تغییرات دما و فرکانس در ماهواره را تا حدودی می‌توان کنترل کرد. الگوریتم ارائه شده در این مقاله، با ملاحظة کلیه محدودیت‌ها و وابستگی‌های عملی، پارامترهای سیستم را به شکلی طراحی می‌کند که نسبت سیگنال به نویز بهینه حاصل شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Satellite Camera CCD Read-out System Design, Based on Noise Optimization with Respect to Satellite Limitations

نویسندگان [English]

  • هاشم بذرافشان
  • شهریار برادران شکوهی
  • بهمن قربانی واقعی
چکیده [English]

Satellite camera Charged Coupled Device (CCD) read out system needs a high Signal to Noise Ratio (SNR). This is because of the special and inevitable space imaging payload noises. These noises include CCD noises, satellite noises such as lack of complete stability, and environmental noises such as atmospheric interferences, charged particles, relative earth and satellite movement and electromagnetic interferences. CCD noises because of their low output voltage compose the main part of the final read out system noise. Therefore if the CCD read out system is not designed properly, SNR declines significantly. These noises depend on CCD characteristics and design parameters such as temperature and frequency. On the other hand, in a satellite temperature and frequency range is partially controllable. The algorithm presented in this paper, with respect to the applied limitations and dependencies, designs the system parameters so that the optimized SNR is achieved.

کلیدواژه‌ها [English]

  • LEO satellite camera
  • CCD Read Out System
  • CCD Noises
  • Satellite Limitations
  • DESIGN PARAMETERS