干涉成像光谱仪的EMC特性分析

　　0　引言

　　光谱成像技术融光谱技术与成像技术为一体,既能对目标成像又可以测量目标波谱特征,实现对目标特性的综合探测与识别,被誉为光学仪器发展史中的一次飞跃.它始于20世纪80年代,集光学、光谱学、精密机械、电子技术、计算机技术及软件于一体,具有其它遥感技术所不可取代的作用.

　　本文所述干涉成像光谱仪跟踪了国际上的先进技术,在国内首先采用了静态干涉型成像光谱技术原理,可以满足对地物高光谱成像的要求.“图谱合一”的宽谱段(0.45~0.95μm)、精细光谱(5 nm)探测能力是它的主要特点,能够获得被测目标的空间和光谱的丰富信息,因此在航空航天遥感、军事侦察、环境检测、资源勘探等方面都具有广阔的应用前景[1].

　　干涉成像光谱仪获得的数据称为干涉数据立方体,干涉图像作为中间数据,需要通过傅里叶变换等一系列的处理过程得到复原光谱图,数据量大,处理复杂,对系统信噪比要求极严.干涉成像光谱仪的EMC特性是影响系统信噪比的重要因素之一,决定它的使用环境,影响光谱复原准确度.因此研究它的EMC特性对改善系统信噪比、提高光谱复原准确度具有很重要的意义.本文通过一系列EMC试验,对试验结果仔细论证分析和采取改进措施,使得干涉成像光谱仪具有优良的EMC特性.

　　1　干涉成像光谱仪的组成及原理

　　干涉成像光谱仪获得的图像包含了两维的空间信息和一维的光谱信息.与传统的色散型干涉成像光谱仪不同,干涉成像光谱仪首先将入射的一束光送入干涉仪,将之分解为具有一定光程差的光线并进行干涉叠加,由于在一行上各点的光程差不同,从而在成像平面形成具有竖条状干涉条纹的干涉光谱图像,光谱信息就存在于干涉条纹之中.通过推扫方式产生另一维空间信息.电子学和控制系统实现干涉光谱图像信息的采集、缓存、处理、压缩和输出等,其原理如图1.

　　干涉成像光谱仪由干涉成像光谱仪主体、电控箱1和电控箱2组成.图2为干涉成像光谱仪EMC试验时主体与电控箱的实际摆放连接图.

　　2　干涉成像光谱仪EMC试验原则和要求

　　干涉成像光谱仪的EMC特性,主要是指其在所处的电磁环境中按设计要求运行的能力,即不会受其它设备的影响而出现性能下降或故障,并且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁干扰.干涉成像光谱仪EMC实验应遵循以下原则:

　　1)对发射测量,干涉成像光谱仪应在易产生最大发射的状态下工作;2)对敏感度测量,干涉成像光谱仪应在其最敏感的状态下工作.应对发射和敏感度进行足够的多种状态测试,以便对所有的电路进行评估.实验中选择了干涉成像光谱仪的几种常用工作模式,即定标模式、成像模式、摆动模式等.在敏感度测试期间应监测干涉成像光谱仪是否性能降低或误动作,电缆敷设模拟实际的安装和使用情况.