基于FPGA的快速静态光谱复原系统研究

为了实现静态干涉系统光谱分布的快速复原，设计了一种基于FPGA的快速光谱数据处理系统。通过FPGA硬件设计完成了对CCD数据的高速采集与快速光谱数据反演计算。依据静态干涉条纹空域到频域的变化特性，设计了相应的驱动模块，并通过仿真分析验证了其高效性。选用三种不同位深的数据形式进行对比，结果显示，8 bit速度最快，但光谱对比度最差，12 bit对比度最好，但耗时较长，综合比较选取了光谱振幅对比度和处理速度均适中的10 bit，并由此构建了FPGA光谱复原系统。实验采用980 nm激光入射静态干涉模块获得的静态干涉条纹进行测试。同组数据还采用MATLAB进行光谱反演，对比结果显示，系统测试数据的中心波长位置、幅值及半宽与MATLAB仿真数据相符。