СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №8/2016

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ 48 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 8 2016 Рис. 2. Внешний вид КМОП-фотоприёмника 1205XB014 Рис. 3. Внешний вид однокристального радиационно-стойкого кодера 5022ВХ014 кодера. Она выполнена по КМОП- технологии 0,18 мкм и содержит около 6 млн транзисторов. Фото ИМС приве- дено на рисунке 3. П ЕРСПЕКТИВНЫЕ РАЗРАБОТКИ В настоящее время АО «НИИ телеви- дения» и ООО «Юник Ай Сиз» разраба- тывают следующие радиационно-стой- кие СБИС: ● матричный КМОП-фотоприёмник высокого разрешения (2048 × 2048) для перспективных телевизионных комплексов бортового и наземного базирования (см. табл. 2); ● унифицированный контроллер бор- товых телевизионных камер; ● многофункциональный однокри- стальный цифровой модем. Основные характеристики разра- батываемого КМОП-фотоприёмника приведены в таблице 2. Матрица разрабатывается в двух кон- структивных вариантах: 1) стандартном (выводы на четыре сто- роны); 2) для формирования КМОП-мозаик из четырёх матриц (выводы на две стороны). Унифицированный контроллер будет выполнять следующие функции: ● управление инициализацией и сме- ной режимов работы используемых КМОП-фотоприёмников; ● приём параллельных потоков видео- данных от КМОП-фотоприёмников; ● устранение мультипликативной со- ставляющей геометрического шума по строке; ● коррекцию неравномерности харак- теристик выходных узлов КМОП- фотоприёмников; ● автоматическое управление време- нем накопления и аналоговым уси- лением; ● гамма-коррекцию; ● обмен данными с внешней оператив- ной памятью SDRAM; ● программирование реализуемых функций, режимов и изменяемых параметров путём загрузки слу- жебных данных в управляющие ре- гистры контроллера по интер- фейсу SPI. Модем обеспечивает передачу и при- ём данных с применением квадратур- ной модуляции/демодуляции QPSK и модуляции/демодуляции OFDM. В состав модема входят следующие функциональные блоки: ● модулятор QPSK; ● демодулятор QPSK; ● модулятор OFDM; ● демодулятор OFDM; ● интерфейсный блок I 2 C. Существующее решение предполага- ет работу с разрешением до 1 млн пик- селов, хотя возможности микросхемы кодера видеопотока уже сейчас позво- ляют осуществлять сжатие сигналов от фотоприёмников формата 4 млн пик- селов. Выпуск нового набора радиационно- стойких СБИС позволит быстро созда- вать надёжные телевизионные систе- мы космического базирования раз- личной архитектуры и назначения (ДЗЗ – системы дистанционного зон- дирования Земли, метеорология, обна- ружение опасных космических объек- тов и т.д.). Предлагаемый набор микро- схем нацелен на создание адаптивных видеосистем, в которых динамически перестраиваются чёткость, кадровая частота и число фрагментов кодиро- вания ДКП, что позволяет выравнивать ошибки передачи изображения неста- ционарных сюжетов по всем аргумен- там (пространство и время). Л ИТЕРАТУРА 1. Люхин А.В., Умбиталиев А.А. Обеспечение полного жизненного цикла вооружений и боевой техники предприятиями ОПК: проблемы и решения. Вопросы радио- электроники. Серия Техника телевиде- ния. 2013. Вып. 2. С. 15. 2. Бакланов А.И. Фотоприёмники ПЗС кос- мических систем наблюдения высокого разрешения. Вопросы радиоэлектрони- ки. Серия «Техника телевидения». 2012. Вып. 2. С. 3–19. 3. Умбиталиев А.А., Цыцулин А.К., Левко Г.В. Перспективные системы ДЗЗ. Системы наблюдения, мониторинга и дистан- ционного зондирования земли. Тезисы конференции «ДЗЗ-2013». Геленджик. 2013. 4. Левко Г.В. Крупноформатные ПЗС и ПЗС мозаики (обзор). Вопросы радиоэлектро- ники. Серия «Техника телевидения». 2013. Вып. 1. С. 34–48. 5. Умбиталиев А.А., Шипилов Н.Н., Иба- туллин С.М. и др. Способ кодирова- ния и декодирования видеоинфор- мации на основе трёхмерного дискретно- го косинусного преобразования. Патент РФ№2375838. Опубл. 10.12.2009. БИ№34. 6. Umbitaliev A.A., Shipilov N.N., Ibatullin S.M. at al. A Versatile Real Time Video Codec Based on Three-Dimensional Discrete Cosine Transform. IBC 2008. RAI International Congress and Exhibition Centre Amsterdam. The Netherlands. Conference 11–15 Sep- tember 2008. PP. 386–391. Таблица 2. Основные характеристики разрабатываемого КМОП-фотоприёмника Параметр Значение Число активных пикселей 2048 × 2048 Шаг пикселей, мкм 7…8 Тип пикселей С синхронным накоплением Спектральный диапазон, мкм 0,4…1,0 Шкала регулировки (установки) коэффициента усиления видеосигнала 1…255 Структура матрицы Четыре секции 1024 × 1024 Количество и разрядность выходных портов Четыре 12-разрядных порта Интерфейс управления SPI