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4.5 Das deterministische Signalmodell der Kamera 85
4.5 Das deterministische Signalmodell der Kamera
In den vorherigen Abschnitte 4.3 und 4.4 wurden die optischen und elektrischen
Signalprozesse analysiert. Dabei wurden optische und elektrische
und Signalmodelle aufgestellt. In diesem Kapitel wird ein Signalmodell für
die Kamera angestrebt, dass den Spannungswert am Ausgang des ADUs in
Abhängigkeit von
1) dem zeitlichen Verlauf der Bestrahlungsstärke der Szene ÊL,Szene und
2) der zeitlichen Verzögerung τ des 30ns-Laserpulses
gegenüber seinem Startzeitpunkt bei Ankunft am Sensor
beschreibt. Bisherige Entwürfe des MDSI- und DCSI-Verfahrens beruhen unter
anderem auf theoretischen Überlegungen zu einem idealen Integrationsund
Abtastvorgang. Das hier vorgestellte deterministische Signalmodell beinhaltet
eine detaillierte signaltheoretische Beschreibung des gesamten CDS-
Zykluses. Es berücksichtigt sowohl ideale als auch messtechnisch ermittelte
(reale) Signalverläufe.
4.5.1 Ideale Signalfunktionen und Signaloperationen
Der Signalprozess zur Integration des Laserlichts nach Gl. 75 ist der Ausgangspunkt
zur Bildung eines deterministischen Signalmodells. Die wesentlichen
Signalfunktionen sind in Abb. 52(a) dargestellt. Der Laserpuls ist mit
−τ nach links bzw. mit +τ nach rechts bezüglich des Integrationsbeginns
verschiebbar ‡ .
˜EL,Sensor(t − (±τ)) = ÊL,Sensor · rect
� 1 t − 2TPuls �
− (±τ)
TPuls
� �� �
EL(t−(±τ))
(89)
Nach Gl. 59 vermindert sich die Bestrahlungsstärke des Laserpulses auf der
Szene um kOpt gegenüber der Bestrahlungsstärke des Laserpulses am Sensor.
Dieser Umstand überträgt sich auf die Amplitude der Bestrahlungsstärke am
Sensor.
ÊL,Sensor = kOpt · ÊL,Szene
‡ τ fungiert hier als Parameter, welcher eine zeitliche Verschiebung bei den Signalfunktionen
entlang der Zeitachse bewirkt.