赵馨_四象限探测器处理电路设计.doc

长春理工大学

毕业设计题目论证书

指导教师：

姓名：__赵馨__职称：__副教授_所在部门：_光电工程学院__

姓名：________职称：_______所在部门：_______________

学生姓名：____________ 所在班级：_______________

2013年 11 月 06 日

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题目名称
四象限探测器处理电路设计
题目性质
结合科研
题目来源
自拟
适用专业
探测制导与控制技术、信息对抗技术

所属学院、系
光电工程学院 探测与信息工程系
地 点
东3教402
题目内容：写出题目的主要内容，简述所运用的基本原理、学生开展工作的侧重点。
四象限探测器是基于光生伏特效应的光电位置传感器，在目标方位测量、末制导武器、光束准直、激光通信等诸多领域得到广泛应用。在实际研究过程中，应首先了解四象限探测器组成与工作原理，其本质原理是四个性能相同的光电二极管安装一定的排列而构成的一种特殊器件，完成将光信号转换为电信号后，在按一定算法完成光斑位置计算，其属于光电传感器一种。
重点研究内容是在掌握四象限探测器工作原理的基础上，开展其后续处理电路设计研究，包括信号预处理设计部分、数据采集及传输模块设计、硬件处理电路参数设计等内容，并能应用数字滤波的方法完成对信号滤波分析。
具体要求及技术参数：一般包括各环节（开题报告、实验、调查研究等）要求；设计所取得的成果形式（图纸、数据等）；所体现的本专业训练要求。
开题报告在格式上要符合有关要求，目的、研究意义明确，对相关技术的国内外发展现状要相信调查研究，技术路线明确，研究时间安排合理。在至少阅读10篇文献的技术上完成文献综述撰写，文献综述内容、格式等要符合要求。外文翻译要准确，翻译内容要和研究内容相关。开题报告周记要详细，能反映出当前工作重点、研究不足、下一步工作内容等方面，要做到一周一记。系统带宽：1kHz；A/D转换位数：12位；系统噪声：小于5mV。
论文成果形式是四象限探测器后续处理电路设计，给出原理设计样图，并用数字信号处理方法完成后续系统滤波。体现学生在模拟电子应用、数字信号处理、光电传感器应用等方面专业训练。
题目所涉及的相关知识：
1.涉及相关知识：光电器件及光电转换技术，模拟电路设计、模拟放大技术、数字滤波技术、A/D转换技术。
2.涉及课程：光电检测技术、模拟电子技术、数字信号处理。
3.应用软件：protel专业绘制电路图软件。
题目性质：结合科研、结合生产、结合实验室建设、结合社会实践、理论研究、其他。
题目来源：来源于立项课题的题目，请填写课题名称及编号、来源、经费；未立项，请填写自拟。
地点：校外地点请填写所在省份、城市、具体单位名称；校内地点请填写所在院系、实验室名称。
指导教师的相关教学及科学研究基础：
1.教学：讲授过《工程光学》，《CCD原理及应用》课程，熟悉其实涉及的理论知识。
2.科研：国家“863”项目，******激光传输技术，熟悉四象限探测器组成、工作原理、关键技术等内容，完成象限探测器特性仿真分析，并搭建室内与室外实验对系统性能指标进行实际测试。
3.论文：发表和本题目相关轮文5篇：
赵馨，王世峰，佟首峰，等.具有自动增益调整功能的光斑实时检测技术[J].光电工程，2009,36（11）：20-24.
赵馨，佟首峰，刘云清.四象限探测器在空间激光通信中应用研究[J].光电子激光，2010,21（1）：46-49.
赵馨，佟首峰，刘云清.基于四象限探测器的光斑检测跟踪技术[J].中国激光,2010,37(7):1756-1761.
赵馨，佟首峰，姜会林.四象限停车区的特性测试[J]光学精密工程，2010,18（10）:2164-2170.
赵馨，佟首峰.大气湍流对象限探测器光斑检测的影响[J].红外与激光工程，2010,39（6）：1147-1151.
设计工作进度安排：
第1周 学生与导师见面，交代研究的内容及要求；第2周 查阅资料；第3周 确定方案；
第4周 再次与教师见面，论证方案的可行性；
第5周 在确定设研究案后，查阅相关的示例进行参考，逐步细化研究方案；
第6周 掌握四象限探测器各种光斑中心计算方法；
第7周 完成后续放大电路设计；
第8周 完成后续处理滤波系统设计；
第9周 后续处理A/D转换设计；
第10周 系统硬件参数设计；
第11周 采用数字信号处理完成滤波分析；
第12周 绘制各种后续处理电路图；
第13周 分析处理电路处理信号精度；
第14周 撰写论文；
第15周 修改论文；
第16周 预答辩，同时准备正式答辩
经费使用预算：
项 目
内 容
经 费
调研差旅费
餐旅费

100
资料费
查找、下载资料
100
材料费
实验耗材
100
外协加工测试费
实验连接件加工
100
打印复印费
资料打印
100
其他

合计
500

参考资料与来源：
[1]王晓海.国外空间激光通信系统技术最新进展[J].电信快报,2006,10(7)：16-21.
[2]郑永刚，李博，等.自由空间光通信技术的应用与发展[J].光通信技术，2006，12（7）：52-53.
[3]程惠珍，冯茜,等.卫星激光通信技术现状及应用展望[J].电光系统，2006，12（2）：33-36.
[4]马晶，谭立英，周毅刚,等.各国空间光通信系统的比较分析[J].电信科学，1998，42（4）：47-49.
[5]余向东,沈常余,王育红,等.影响自由空间光通信的几个重要因素及解决方法[J].光通信技术，2006，15（2）：61-63.
[6]张永健.光通信精跟踪系统的研究与设计[D].成都：电子科技大学光学专业，2003.
[7]于思源，韩琦琦，马晶,等.卫星光通信终CC像光斑弥散圆尺寸选择[J].中国激光.2007，34(1):67-71.
[8]Toni Tolker Nielsen European Space Agency. Pointing, Acquisition and Tracking system for the Free Space Laser Communication System, SILEX[J]. SPIE, 1995, (2381): 194-205.

主、副导师分工（如联合指导，请明确填写主、副导师分工，否则请填写“独立指导”）：

主、副导师签字：

年 月 日
系审核意见：

系主任签字：

年 月 日
本论证书由指导教师认真填写、签字后，交相关院系。由各系组织审核、题目论证完成后，由各系统一保管，并填写“系审核意见”。本论证书待毕业设计工作结束后，各学院按要求归档。