實驗名稱：基于(yu)FPGA的SPGD自適(shi)應光學控制平(ping)臺整體設(she)計

　　測試目的：在(zai)分(fen)析優化式自適應光學系統(tong)(tong)平(ping)臺(tai)的基礎上，結合(he)SPGD算(suan)法原(yuan)理以及項目(mu)實際需(xu)求，對SPGD自適應光學控(kong)制平(ping)臺(tai)進行(xing)方(fang)案設計，確定了整(zheng)個(ge)系統(tong)(tong)的模塊組成及功能框圖，并對設計的方(fang)案進行(xing)可行(xing)性分(fen)析。

　　測試設備：高壓放大器、函數傳感器(qi)、SPGD控(kong)制器(qi)、波前校正器(qi)等。

　　實驗過程：

　　圖1：自適應光學(xue)系統實驗平(ping)臺(tai)

　　圖(tu)1給出了(le)基于本設計的(de)自適(shi)應(ying)光學實(shi)驗(yan)平臺的(de)搭建情(qing)況(kuang)。由(you)圖(tu)可見，作(zuo)為自適(shi)應(ying)光學系統的(de)核心，連(lian)接系統性能(neng)評價函數傳感器(qi)和高壓放大(da)器(qi)的(de)橋梁，SPGD控(kong)制器(qi)應(ying)包(bao)括以下幾個功能(neng)模塊(kuai)：性能(neng)指(zhi)標采集模塊(kuai)、SPGD算法模塊(kuai)、數模轉換模塊(kuai)。

　　數(shu)(shu)(shu)據采(cai)集(ji)是(shi)連接SPGD控(kong)制(zhi)器(qi)(qi)與系統(tong)性能(neng)評(ping)(ping)價函(han)(han)數(shu)(shu)(shu)傳感(gan)器(qi)(qi)之(zhi)間(jian)的(de)(de)數(shu)(shu)(shu)據中樞。針(zhen)對不(bu)同的(de)(de)系統(tong)性能(neng)評(ping)(ping)價函(han)(han)數(shu)(shu)(shu)傳感(gan)器(qi)(qi)，性能(neng)指標采(cai)集(ji)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)也不(bu)盡(jin)相(xiang)同。本(ben)設計是(shi)基于兩種系統(tong)性能(neng)評(ping)(ping)價函(han)(han)數(shu)(shu)(shu)傳感(gan)器(qi)(qi)：光(guang)電(dian)倍增(zeng)管(guan)、CCD相(xiang)機。因此，性能(neng)指標采(cai)集(ji)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)也相(xiang)應的(de)(de)分(fen)為兩部分(fen)：模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)擬(ni)信(xin)(xin)號采(cai)集(ji)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)、圖像信(xin)(xin)息采(cai)集(ji)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)。對于模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)擬(ni)信(xin)(xin)號采(cai)集(ji)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)而(er)言，因光(guang)電(dian)倍增(zeng)管(guan)輸出(chu)(chu)的(de)(de)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)擬(ni)信(xin)(xin)號電(dian)壓(ya)(ya)(ya)較低，且含有噪(zao)聲，所以本(ben)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)實質是(shi)對模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)擬(ni)信(xin)(xin)號進行濾波、放大(da)及(ji)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)數(shu)(shu)(shu)轉(zhuan)(zhuan)換。SPGD算(suan)法模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)主(zhu)要實現(xian)SPGD算(suan)法以及(ji)對各模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)接口(kou)(kou)的(de)(de)控(kong)制(zhi)。數(shu)(shu)(shu)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)轉(zhuan)(zhuan)換模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)是(shi)SPGD控(kong)制(zhi)器(qi)(qi)與高(gao)壓(ya)(ya)(ya)放大(da)器(qi)(qi)的(de)(de)接口(kou)(kou)，是(shi)將SPGD算(suan)法模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)計算(suan)得出(chu)(chu)的(de)(de)數(shu)(shu)(shu)字校正電(dian)壓(ya)(ya)(ya)值轉(zhuan)(zhuan)換為模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)擬(ni)電(dian)壓(ya)(ya)(ya)并輸送給高(gao)壓(ya)(ya)(ya)放大(da)器(qi)(qi)。另外，為了(le)提高(gao)控(kong)制(zhi)平臺的(de)(de)生命(ming)力，添加(jia)了(le)一些其他(ta)輔助模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)，包括：光(guang)纖模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)、USB模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)、百兆網口(kou)(kou)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)、串口(kou)(kou)通(tong)訊模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)、用(yong)戶IO模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)。

　　實驗結果：

　　在分(fen)析優化(hua)式(shi)自適應(ying)(ying)光(guang)學(xue)系統(tong)平臺的(de)(de)基礎上，結(jie)合SPGD算法原理以及(ji)項目實際(ji)需求，對SPGD自適應(ying)(ying)光(guang)學(xue)控制(zhi)平臺進行了(le)方案(an)設(she)計(ji)，確定了(le)整個(ge)系統(tong)的(de)(de)功能模塊組成，并給(gei)出(chu)了(le)各模塊的(de)(de)設(she)計(ji)思路和設(she)計(ji)方法。

　　高壓放(fang)大器推薦：ATA-7030

　　圖：ATA-7030高壓放大器指標參數

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