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太赫兹(THz)波是指频率在0.1THz至10THz范围内的电磁波,介于微波和红外之间,因其波段的特殊性,使得太赫兹波具有很多特性,例如穿透性、低能性、宽带性、惧水性等。基于这些特性,太赫兹波的成像探测技术结合了微波/毫米波和X射线两者的优势,因此不论在国土安全、无损检测,还是在移动通信、生物医学等方面都有很大的应用前景。随着基础科学的进步和非制冷太赫兹焦平面制造技术的发展,太赫兹成像系统朝着小型化、高集成度、低功耗等方向发展;因此,设计高集成度、小型化太赫兹相机信号处理电路系统具有重要意义。本论文根据非制冷太赫兹探测器的电气特性,选用基于ASIC(Application Specific Integrated Circuit,专用集成电路)的小型化太赫兹相机信号处理设计方案。论文采用320×240非制冷太赫兹焦平面探测器,以成都市晶林科技有限公司的ASIC芯片JL7603B作为系统核心处理器。该系统包含了太赫兹探测器的驱动电路、ASIC信号处理电路和成像输出显示电路。太赫兹探测器在高质量的电压源、可调直流偏置电压和保证探测器正常工作的数字逻辑时序共同驱动下,将目标物体的信息转换为模拟输出信号,便于图像数据采集和图像处理,采用14bit ADC(Analog-to-Digital Converter,模拟/数字转换器)LTC2245芯片将探测器模拟输出信号数字化,将ADC输出的14bit数字信号经ASIC芯片JL7603B进行成像预处理,由JL7603B内部的SDRAM进行缓存便于后续调用。ASIC将处理后的14bit数字信号由Chrontel公司的视频编码器CH7026转换成模拟信号进行视频输出显示。同时采用USB2.0微控制器CY7C68013A芯片,在Slave-FIFO模式下,通过USB2.0实现ASIC处理后的14bit数字信号的数据传输和采集。论文详述了ASIC与PC端的通信协议,通过PC端调试软件对小型化太赫兹相机进行相应参数配置和调试。最后论文对所设计实现的小型化太赫兹相机信号处理系统进行调试和验证,整个机芯的三维尺寸为25mm×25mm×35mm,重量不足70g,功耗低至1.2W,实现小型化和低功耗的设计目标。同时可实现对2.52THz辐射的实时成像,采集图像数据可计算得系统RMS噪声为588.6μV,噪声非均匀性为9.91%。通过上述测试,系统达到了设计要求,为未来更高集成度、更加小型化的手持太赫兹相机提供了一种可能的技术方案。