實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)：基于FPGA的SPGD自適應(yīng)光學(xué)控制平臺(tái)整體設(shè)計(jì)

測(cè)試目的：在分析優(yōu)化式自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)平臺(tái)的基礎(chǔ)上，結(jié)合SPGD算法原理以及項(xiàng)目實(shí)際需求，對(duì)SPGD自適應(yīng)光學(xué)控制平臺(tái)進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，確定了整個(gè)系統(tǒng)的模塊組成及功能框圖，并對(duì)設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行可行性分析。

測(cè)試設(shè)備：高壓放大器、函數(shù)傳感器、SPGD控制器、波前校正器等。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：

圖1：自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

圖1給出了基于本設(shè)計(jì)的自適應(yīng)光學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建情況。由圖可見(jiàn)，作為自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的核心，連接系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)函數(shù)傳感器和高壓放大器的橋梁，SPGD控制器應(yīng)包括以下幾個(gè)功能模塊：性能指標(biāo)采集模塊、SPGD算法模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊。

數(shù)據(jù)采集是連接SPGD控制器與系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)函數(shù)傳感器之間的數(shù)據(jù)中樞。針對(duì)不同的系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)函數(shù)傳感器，性能指標(biāo)采集模塊也不盡相同。本設(shè)計(jì)是基于兩種系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)函數(shù)傳感器：光電倍增管、CCD相機(jī)。因此，性能指標(biāo)采集模塊也相應(yīng)的分為兩部分：模擬信號(hào)采集模塊、圖像信息采集模塊。對(duì)于模擬信號(hào)采集模塊而言，因光電倍增管輸出的模擬信號(hào)電壓較低，且含有噪聲，所以本模塊實(shí)質(zhì)是對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行濾波、放大及模數(shù)轉(zhuǎn)換。SPGD算法模塊主要實(shí)現(xiàn)SPGD算法以及對(duì)各模塊接口的控制。數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊是SPGD控制器與高壓放大器的接口，是將SPGD算法模塊計(jì)算得出的數(shù)字校正電壓值轉(zhuǎn)換為模擬電壓并輸送給高壓放大器。另外，為了提高控制平臺(tái)的生命力，添加了一些其他輔助模塊，包括：光纖模塊、USB模塊、百兆網(wǎng)口模塊、串口通訊模塊、用戶(hù)IO模塊。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

在分析優(yōu)化式自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)平臺(tái)的基礎(chǔ)上，結(jié)合SPGD算法原理以及項(xiàng)目實(shí)際需求，對(duì)SPGD自適應(yīng)光學(xué)控制平臺(tái)進(jìn)行了方案設(shè)計(jì)，確定了整個(gè)系統(tǒng)的功能模塊組成，并給出了各模塊的設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)方法。

高壓放大器推薦：ATA-7030

圖：ATA-7030高壓放大器指標(biāo)參數(shù)

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審核編輯 黃宇