CN113691745A - 红外相机前端高速数据采集方法、系统、星载红外相机 - Google Patents

Abstract

本发明属于红外信息获取和处理技术领域，公开了一种红外相机前端高速数据采集方法、系统、星载红外相机，所述红外相机前端高速数据采集系统包括红外相机前段数据采集可配置模块、大规模红外探测器；红外相机前段数据采集可配置模块包括：多路模拟信号调理模块、多路信号通道采集模块、时序控制和数据获取模块、多路高速数据传输模块、电源模块、机械结构和热控模块。本发明能够有效解决红外探测器规模不断增大而现有数据采集架构无法适应的问题，避免了不断重复设计和重新试验验证的问题，兼顾了红外相机数据采集中对上百路信号高电磁兼容性、低功耗、电路小型化的要求，解决了超大规模红外探测器信号获取电路规模与平台的资源矛盾。

Description

红外相机前端高速数据采集方法、系统、星载红外相机

技术领域

本发明属于红外信息获取和处理技术领域，尤其涉及一种红外相机前端高速数据采集方法、系统、星载红外相机。

背景技术

目前，现代红外成像系统的核心器件是焦平面阵列(focal plane array FPA)，随着人类对遥感领域需求的不断提升，特别是对高时间分辨率、高空间分辨率、高灵敏度、高光谱分辨率的追求，进一步带动了红外焦平面器件在性能、规模、成像速度上的飞速发展。

近几年，随着红外遥感技术的发展，空间红外相机红外探测器规模急剧膨胀，当前国内外星载红外相机中，已逐渐应用了大规模的红外线阵探测器或者面阵探测器，线阵探测器规模达到了2000元以上，单个面阵探测器规模超过了1K×1K个像元，最高帧频已超过了50帧。国外的JWST(詹姆斯韦伯望远镜)更是采用了18片4K×4K的红外探测器。

由此带来信息获取和数据采集电路在规模和速度上的提升需求。相较于上一代红外探测器，新一代大规模红外探测器对信息获取电路的一般要求是：读出0.5MHz～16MHz，输出的信号为0～3.5V的模拟信号。相应的信息获取电路往往按通道进行设计，每个高速通道对应完整的信号调理和采集电路，而现代高速采集电路的核心处理器一般是FPGA，如果将采集电路的模拟部分和数字时序电路分开设计，由于路数越多需要的时序控制、数据接入等接口较多，则面临扩展困难，需求提升将使得整个架构无法使用；而如果按每个通道都由1片FPGA来进行采集，显然需要的资源较多，对功耗、体积、重量等资源需求也无法满足。而卫星平台资源是极其有限的，因此现有技术路线已经无法满足性能指标，且与平台的资源约束存在矛盾，已制约了红外信息获取和处理技术发展。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有的红外相机信息获取和数据采集方法不具备模块化能力，往往是围绕技术指标直接展开设计，而忽略了可扩展性，随着路数增加或探测器规模增加、采样频率提高，则原有的获取架构不能满足需求，需要推倒重新设计，新的设计在测试和试验中容易出现问题导致不停反复，造成设计资源的浪费和进度的延迟，这种方法已不适应目前大规模红外探测器的信息获取需求，也无法匹配上红外相机的研制流程。另一方面，传统的工业总线技术，面对的是数字化后端的高速信号，而对前端传感器或探测器端的大规模接口方案涉及较少，难以解决大规模探测器带来的高速量化问题。

解决以上问题及缺陷的难度为：随着红外相机所使用的红外探测器在规模和成像速度上的飞跃，信息获取和数据采集电路在获取和处理能力上必然要求进一步的提升。而电路能力的提升往往伴随着处理器增加、功耗增加、规模增加、数据吞吐率增加，这对于空间资源、功耗资源极其有限的空间红外相机而言，要找到一个满足当前数据采集要求同时具有一定扩展能力，而又能满足空间热环境资源约束的方案是极其困难的。空间遥感的需求和应用环境的特殊性，决定了无法按地面测试机台那样直接通过电路规模的增加、外围测试设备的堆叠来提升能力；另外一方面，红外相机独特的背景特性不可忽略，大规模红外探测器的接口包括时序信号、偏置电压、输出模拟接口等较为复杂，又决定了处理的通道无法进行简单复用，因此，寻找满足空间热环境应用下的合适的信息获取和数据采集方案，对红外相机至关重要。

解决以上问题及缺陷的意义为：在空间红外相机采用该方法进行信息获取和数据采集后，每个模块均可进行程序重构，通过多个模块扩展可以较为便捷地实现几百路高速信号、上百Gbps数据的获取，能以较小的体积实现空间红外相机多路红外探测器高速信号的采集。该方法有效解决了红外探测器规模不断增大而现有数据采集架构无法适应的问题，避免了不断重复设计和重新试验验证的问题，兼顾了红外相机数据采集中对上百路信号高电磁兼容性、低功耗、电路小型化的要求，解决了超大规模红外探测器信号获取电路规模与平台的资源矛盾；对观测成像红外相机而言，具有良好的扩展能力。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种红外相机前端高速数据采集方法、系统、星载红外相机。本发明针对星载大规模红外探测器前端高速信号采集需求，基于任务式的模块复用设计思想，通过可配置的模块设计，结合机电热协同设计，构建多路信息获取模块，单个模块可实现80路16MSPS采样率、16位量化位数共20Gbps的数据采集，模块内采用多路高速串行总线进行数据的传输，每个模块均可进行程序重构，通过多个模块扩展可以较为便捷地实现几百路高速信号、上百Gbps数据的获取，最终能以较小的体积实现空间红外相机多路红外探测器高速信号的采集。

本发明是这样实现的，一种红外相机前端高速数据采集方法，所述红外相机前端高速数据采集方法，包括：

步骤一，基于任务式的模块复用设计思想，根据空间红外相机的尺寸、功耗资源约束和数据采集需求，划分和制定数据采集模块配置方案；在满足空间和功耗需求下，探测器抽头数即输入的信号路数M，通道采样率S，量化位数N，输出路数O和输出数据率R，是划分模块的主要输入条件；

步骤二，接着根据划分的结果，对模拟信号调理通道、信号采集通道进行模块化设计，并根据接口需求选择核心的FPGA处理芯片、板载存储器阵列；

步骤三，根据模块复用的数量和模块间通信是否存在特殊需求，配置串行通信接口；

步骤四，根据模块数据吞吐率，配置多片高速串行总线收发器；根据模块内功耗使用情况，进行电源模块的分配和机装、热控的协同设计。

进一步，所述步骤二中，模拟信号调理通道由多路模拟信号调理模块实现，包括第一滤波器、跟随器、第二滤波器、背景电平调节器、主放大器。

进一步，所述滤波器带宽根据采样频率S确定，设置为采样率的3～5倍。

进一步，所述信号采集通道由A/D转换器阵列、D/A转换器阵列构成，A/D转换器用于将各通道的模拟信号转换成数字信号，D/A转换器用于采集红外仪器背景，反馈到前端的背景电平调节器，用于仪器背景的剔除，A/D转换速率由采样频率确定。

进一步，所述FPGA处理器选用应用在空间热环境的FPGA，具有高速SERDES接口，存储器选用SDRAM和FLASH。

本发明的另一目的在于提供一种实施所述红外相机前端高速数据采集方法的红外相机前端高速数据采集系统，所述红外相机前端高速数据采集系统包括：红外相机前段数据采集可配置模块、大规模红外探测器；

红外相机前段数据采集可配置模块包括：多路模拟信号调理模块、多路信号通道采集模块、时序控制和数据获取模块、多路高速数据传输模块、电源模块、机械结构和热控模块。

进一步，所述大规模红外探测器与N个红外相机前段数据采集可配置模块连接，多路模拟信号调理模块、多路信号通道采集模块、时序控制和数据获取模块、多路高速数据传输模块分别与电源模块连接；多路模拟信号调理模块、多路信号通道采集模块、时序控制和数据获取模块、多路高速数据传输模块分别与机械结构和热控模块连接。

进一步，所述多路模拟信号调理模块包括：第一滤波器、跟随器、背景电平调节器、第二滤波器、主放大器；多路信号通道采集模块设置有A/D转换器阵列、D/A转换器阵列。

进一步，所述第一滤波器与跟随器连接，跟随器与背景电平调节器连接，背景电平调节器与第二滤波器连接，第二滤波器与主放大器连接，第一FPGA和存储器分别与第二FPGA连接。

进一步，所述时序控制和数据获取模块包括：第一FPGA、存储器、第二FPGA；

多路高速数据传输模块包括：第一高速串行收发器、第二高速串行收发器、第N高速串行收发器。

本发明的另一目的在于提供一种星载红外相机，所述星载红外相机包含所述的红外相机前端高速数据采集系统。

结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明能够较为便捷的实现几百路高速信号、高达上百Gbps数据的获取，最终能以较小的体积实现空间红外相机多路红外探测器高速信号的采集。该技术已经应用在某系列卫星载荷上，是天基红外成像与探测领域里前端信息数据率最高的载荷，取得了预期效果。该发明能有效解决红外探测器规模不断增大而现有数据采集架构无法适应的问题，避免了不断重复设计和重新试验验证的问题，兼顾了红外相机数据采集中对上百路信号高电磁兼容性、低功耗、电路小型化的要求，解决了超大规模红外探测器信号获取电路规模与平台的资源矛盾；对观测成像红外相机而言，具有良好的扩展能力。

将本发明的技术方案应用于基于超长线列红外探测器的空间大视场红外相机中，满足数据采集要求，且获得了良好的应用效果。对基于4000元长线列红外探测器的成像系统，一共输出32个探测器抽头，按传统设计，设计结果如下：架构为6块线路板构成，其中4块线路板为模拟信号调理板，每个线路板处理8路红外模拟信号，包括输入信号阻抗变换、滤波、背景电平调节、主放电路、A/D采集；1块线路板为时序控制和数据获取，基于FPGA提供A/D控制时序和接口时序，并设置高速数据输出接口；1块线板为底部连接线路板，用于将4块模拟信号调理板和时序控制板连接起来。通过1个机箱来完成上述一个波段的数据采集，还需要对机箱进行紧固件安装、散热片设计等，机箱重量约为7Kg，功耗约25W。另外受底部连接板连接器的约束，传输多路信号的时钟频率不超过50MHz，该机箱最大处理能力设计为2Gbps。相机设置了两个波段，共需要两个机箱分别处理两个波段的数据。无扩展能力，若探测器更改规模，则需要机箱重新设计。

而本发明的方案为：架构由1块线路板完成，视为1个可配置模块，将信号阻抗变换、滤波、背景电平调节、主放电路视为模拟信号调理通道模块，两个波段一共64个模块；基于1片FPGA提供A/D控制时序和接口时序，并设置高速数据输出接口；模拟信号获取电路和数字时序电路在同一线路板上，无需通过底部连线线路板连接；通过1个线路板完成2个波段的数据采集，整个线路板设计散热片对FPGA、电源模块等进行散热，该线路板构成的可配置模块重量约2.2Kg，功耗约24W，处理能力为64路输入，最大处理数据率16Gbps；1个线路板即1个可配置模块，具备重构能力，完成2个波段的数据采集；具有良好的扩展能力，若探测器规模扩展1倍，则增加1个线路板(可配置模块)，若探测器规模扩展2倍，则增加2个线路板，增加的重量和尺寸相对传统方案较小。

同时本发明与传统设计方法相比，本发明的应用效果明显。应用结果表明，该方法适应了大规模红外探测器信息获取和数据采集的需求，具备良好的扩展性，适合应用于大规模、高帧频凝视的空间红外相机中，也可应用于采用光机往复扫描的空间红外相机中，有利于遥感技术的进一步发展。

附图说明

图1是本发明实施例提供的红外相机前端高速数据采集系统结构示意图；

图1中：1、红外相机前段数据采集可配置模块；2、大规模红外探测器；3、多路模拟信号调理模块；4、多路信号通道采集模块；5、时序控制和数据获取模块；6、多路高速数据传输模块；7、电源模块；8、机械结构和热控模块。

图2是本发明实施例提供的红外相机前端高速数据采集方法流程图。

图3是本发明实施例提供的星载4000元长线列红外探测器信息获取和数据采集系统结构示意图。

图4是本发明实施例提供的星载12000元长线列红外探测器信息获取和数据采集系统结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种红外相机前端高速数据采集方法、系统、星载红外相机，下面结合附图对本发明作详细的描述。

本发明提供的红外相机前端高速数据采集系统业内的普通技术人员还可以采用其他的步骤实施，图1的本发明提供的红外相机前端高速数据采集系统仅仅是一个具体实施例而已。

如图1所示，本发明实施例提供的红外相机前端高速数据采集系统包括：红外相机前段数据采集可配置模块1、大规模红外探测器2；

红外相机前段数据采集可配置模块1包括：多路模拟信号调理模块3、多路信号通道采集模块4、时序控制和数据获取模块5、多路高速数据传输模块6、电源模块7、机械结构和热控模块8。

多路模拟信号调理模块3包括：第一滤波器、跟随器、背景电平调节器、第二滤波器、主放大器；

多路信号通道采集模块4设置有A/D转换器阵列、D/A转换器阵列；

时序控制和数据获取模块5包括：第一FPGA、存储器、第二FPGA；

多路高速数据传输模块6包括：第一高速串行收发器、第二高速串行收发器、第N高速串行收发器。

大规模红外探测器2与N个红外相机前段数据采集可配置模块1连接，多路模拟信号调理模块3、多路信号通道采集模块4、时序控制和数据获取模块5、多路高速数据传输模块6分别与电源模块7连接；多路模拟信号调理模块3、多路信号通道采集模块4、时序控制和数据获取模块5、多路高速数据传输模块6分别与机械结构和热控模块8连接。

第一滤波器与跟随器连接，跟随器与背景电平调节器连接，背景电平调节器与第二滤波器连接，第二滤波器与主放大器连接，第一FPGA和存储器分别与第二FPGA连接。

各模块内的通道路数可以根据需求进行配置，可以进行程序重构，最终能以较小的体积、便捷的设计实现空间红外相机多路红外探测器高速信号的采集，在空间热环境有限的安装空间内，较为便捷实现几百路高速信号、高达上百Gbps数据的稳定获取，解决了超大规模红外探测器信号获取电路规模与平台的资源矛盾。

如图2所示，本发明实施例提供的红外相机前端高速数据采集方法，包括：

S101：基于任务式的模块复用设计思想，根据空间红外相机的尺寸、功耗资源约束和数据采集需求，划分和制定数据采集模块配置方案；在满足空间和功耗需求下，探测器抽头数即输入的信号路数M，通道采样率S，量化位数N，输出路数O和输出数据率R，是划分模块的主要输入条件。

S102：接着根据划分的结果，对模拟信号调理通道、信号采集通道进行模块化设计，并根据接口需求选择核心的FPGA处理芯片、板载存储器阵列。

S103：根据模块复用的数量和模块间通信是否存在特殊需求，配置串行通信接口。

S104：根据模块数据吞吐率，配置多片高速串行总线收发器；根据模块内功耗使用情况，进行电源模块的分配和机装、热控的协同设计。

本发明实施例提供的S102中，模拟信号调理通道由多路模拟信号调理模块实现，包括第一滤波器、跟随器、第二滤波器、背景电平调节器、主放大器；其中，滤波器带宽根据采样频率S确定，设置为采样率的3～5倍。

本发明实施例提供的S102中，信号采集通道由A/D转换器阵列、D/A转换器阵列构成，A/D转换器用于将各通道的模拟信号转换成数字信号，D/A转换器用于采集红外仪器背景，反馈到前端的背景电平调节器，用于仪器背景的剔除，A/D转换速率由采样频率确定；

本发明实施例提供的S102中，FPGA处理器选用可应用在空间热环境的FPGA，具有高速SERDES接口，存储器选用SDRAM和FLASH。

下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步的描述。

实施例1

本发明根据星载4000元长线列红外探测器信息获取和数据采集系统的设计步骤如下。

第一步、基于任务式的模块复用设计思想，首先根据空间红外相机的尺寸、功耗资源约束和数据采集需求，划分和制定数据采集模块配置方案。采用了4000元红外探测器的双波段红外相机，探测器输出路数为32路，两个波段一共64路，读出频率为6MHz。在满足空间资源约束下，1个可配置模块设置为64路，能满足数据采集需求；相对于2个设置为32路的模块，能降低功耗；根据探测器读出频率，通道采样率为6MSPS@16bit，则原始数据率为6Gbps，每个高速串行接口传输数据率设置为2Gbps，考虑8B/10B编码以及传输空闲带来的时间开销，采用4个高速接口进行数据传输。因此选择可配置模块的参数为：64路输入，每通道采样率6MSPS@16bit，4路2.0Gbps输出，单个可配置模块即可实现。

第二步，接着根据划分的结果，对模拟信号调理通道、信号采集通道进行模块化设计，并根据接口需求选择核心的FPGA处理芯片、板载存储器阵列；模拟信号调理通道由多路模拟信号调理模块实现，包括第一滤波器、跟随器、第二滤波器、背景电平调节器、主放大器；其中滤波器带宽根据采样频率S确定，设置为采样率的3～5倍，对于采样率6MHz，带宽设置为30MHz；信号采集通道由A/D转换器阵列、D/A转换器阵列构成，A/D转换器用于将各通道的模拟信号转换成数字信号，D/A转换器用于采集红外仪器背景，反馈到前端的背景电平调节器，用于仪器背景的剔除；A/D转换速率由采样频率确定，这里定为6MSPS；FPGA处理器选用可应用在空间热环境的复旦微电子公司的FPGA，型号为JFMJFM4VSX55RT，逻辑等效门数约550万门，具有高速SERDES接口；存储器选用3DPLUS的SDRAM 3DSD1G32VS2490和FLASH3DFO256M16VS4269，FPGA处理器程序可通过外置的第二FPGA进行重构。

第三步，根据模块复用的数量和模块间通信是否存在特殊需求，配置串行通信接口；该实例为单个可配置模块，不存在模块间通信需求，因此只需保留本模块原有的4路串行通信接口即可，不需新增模块间交互通信接口。

第四步，根据模块数据吞吐率，配置多片高速串行总线收发器，选用TI公司的TLK2711接口新品，配置4片；根据模块内功耗使用情况，预计为20W，进行电源模块的分配和机装、热控的协同设计，电源模块选用TI公司的TPS50601，需要对大功率器件加装散热片和板载热管进行散热。

实施例2

本发明根据星载12000元长线列红外探测器信息获取和数据采集系统的设计步骤如下。

第一步，基于任务式的模块复用设计思想，首先根据空间红外相机的尺寸、功耗资源约束和数据采集需求，划分和制定数据采集模块配置方案。采用了12000元红外探测器的单波段红外相机，探测器输出路数为96路，读出频率为12MHz。在满足空间资源约束下，1个可配置模块设置为64路，能满足数据采集需求；根据探测器读出频率，通道采样率为12MSPS@16bit，则原始数据率为18.4Gbps，每个高速串行接口传输数据率设置为2Gbps，考虑8B/10B编码以及传输空闲带来的时间开销，采用12个高速接口进行数据传输。因此选择可配置模块的参数为：64路输入，每通道采样率,12MSPS@16bit，4路2.0Gbps输出，3个可配置模块共同构成采集系统。

第二步，接着根据划分的结果，对模拟信号调理通道、信号采集通道进行模块化设计，并根据接口需求选择核心的FPGA处理芯片、板载存储器阵列；模拟信号调理通道由多路模拟信号调理模块实现，包括第一滤波器、跟随器、第二滤波器、背景电平调节器、主放大器；其中滤波器带宽根据采样频率S确定，设置为采样率的3～5倍，对于采样率12MHz，带宽设置为50MHz；信号采集通道由A/D转换器阵列、D/A转换器阵列构成，A/D转换器用于将各通道的模拟信号转换成数字信号，D/A转换器用于采集红外仪器背景，反馈到前端的背景电平调节器，用于仪器背景的剔除；A/D转换速率由采样频率确定，这里定为12MSPS；FPGA处理器选用可应用在空间热环境的复旦微电子公司的FPGA，型号JFMJFM4VSX55RT，逻辑等效门数约550万门，具有高速SERDES接口；存储器选用3DPLUS的SDRAM 3DSD1G32VS2490和FLASH3DFO256M16VS4269；FPGA处理器程序可通过外置的第二FPGA进行重构。

第三步，根据模块复用的数量和模块间通信是否存在特殊需求，配置串行通信接口；该实例为单个可配置模块，不存在模块间通信需求，因此只需保留本模块原有的4路串行通信接口即可，不需新增模块间交互通信接口。

第四步，根据模块数据吞吐率，配置多片高速串行总线收发器，选用TI公司的TLK2711接口新品，每个模块配置4片；根据模块内功耗使用情况，预计为24W；根据S1中的分配结果，需要3个模块共同实现，总功耗约72W，据此进行电源模块的分配和机装、热控的协同设计，电源模块选用TI公司的TPS50601，需要对大功率器件加装散热片和板载热管进行散热。

该发明已应用在红外相机中，采用本发明后，实现了红外相机前端高速数据的低噪声快速获取，试验表明，应用了本方法的红外相机，通过模块配置，前端信息获取能力很容易达到了几十Gbps，且具备良好的扩展性，可以迅速扩展到100Gbps以上。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种红外相机前端高速数据采集方法，其特征在于，所述红外相机前端高速数据采集方法，包括：

步骤一，基于任务式的模块复用设计思想，根据空间红外相机的尺寸、功耗资源约束和数据采集需求，划分和制定数据采集模块配置方案；在满足空间和功耗需求下，探测器抽头数即输入的信号路数M，通道采样率S，量化位数N，输出路数O和输出数据率R，是划分模块的主要输入条件；

步骤二，接着根据划分的结果，对模拟信号调理通道、信号采集通道进行模块化设计，并根据接口需求选择核心的FPGA处理芯片、板载存储器阵列；

步骤三，根据模块复用的数量和模块间通信是否存在特殊需求，配置串行通信接口；

步骤四，根据模块数据吞吐率，配置多片高速串行总线收发器；根据模块内功耗使用情况，进行电源模块的分配和机装、热控的协同设计。

2.如权利要求1所述的红外相机前端高速数据采集方法，其特征在于，所述步骤二中，模拟信号调理通道由多路模拟信号调理模块实现，包括第一滤波器、跟随器、第二滤波器、背景电平调节器、主放大器。

3.如权利要求2所述的红外相机前端高速数据采集方法，其特征在于，所述

滤波器带宽根据采样频率S确定，设置为采样率的3～5倍。

4.如权利要求1所述的红外相机前端高速数据采集方法，其特征在于，所述信号采集通道由A/D转换器阵列、D/A转换器阵列构成，A/D转换器用于将各通道的模拟信号转换成数字信号，D/A转换器用于采集红外仪器背景，反馈到前端的背景电平调节器，用于仪器背景的剔除，A/D转换速率由采样频率确定。

5.如权利要求1所述的红外相机前端高速数据采集方法，其特征在于，所述FPGA处理器选用应用在空间热环境的FPGA，具有高速SERDES接口，存储器选用SDRAM和FLASH。

6.一种实施权利要求1～5任意一项所述红外相机前端高速数据采集方法的红外相机前端高速数据采集系统，其特征在于，所述红外相机前端高速数据采集系统包括：红外相机前段数据采集可配置模块、大规模红外探测器；

红外相机前段数据采集可配置模块包括：多路模拟信号调理模块、多路信号通道采集模块、时序控制和数据获取模块、多路高速数据传输模块、电源模块、机械结构和热控模块。

7.如权利要求6所述的红外相机前端高速数据采集系统，其特征在于，所述大规模红外探测器与N个红外相机前段数据采集可配置模块连接，多路模拟信号调理模块、多路信号通道采集模块、时序控制和数据获取模块、多路高速数据传输模块分别与电源模块连接；多路模拟信号调理模块、多路信号通道采集模块、时序控制和数据获取模块、多路高速数据传输模块分别与机械结构和热控模块连接。

8.如权利要求6所述的红外相机前端高速数据采集系统，其特征在于，所述多路模拟信号调理模块包括：第一滤波器、跟随器、背景电平调节器、第二滤波器、主放大器；多路信号通道采集模块设置有A/D转换器阵列、D/A转换器阵列。

9.如权利要求8所述的红外相机前端高速数据采集系统，其特征在于，所述第一滤波器与跟随器连接，跟随器与背景电平调节器连接，背景电平调节器与第二滤波器连接，第二滤波器与主放大器连接，第一FPGA和存储器分别与第二FPGA连接；

所述时序控制和数据获取模块包括：第一FPGA、存储器、第二FPGA；

多路高速数据传输模块包括：第一高速串行收发器、第二高速串行收发器、第N高速串行收发器。

10.一种星载红外相机，其特征在于，所述星载红外相机包含权利要求6所述的红外相机前端高速数据采集系统。

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