随着国内像增强器性能的逐步提高，闪烁噪声成为分辨力进一步提升的障碍之一。为了深入分析和研究闪烁噪声的相关特性，筛选性能更好的像增强器并进一步改进生产工艺，设计了一套闪烁噪声测试系统。通过驱动长光辰芯GSENSE400BSI系列低照度CMOS图像传感器，采集像增强器荧光屏上的图像，利用USB接口传输数据至上位机进行图像分析。实验中对像增强器进行测试，得到了相应的闪烁噪声离散系数分布，发现在2.8×10^-6 lx照度环境下噪声最为明显，信噪比越高的像增强器整体离散系数越低。利用连通域检测算法，在二值化阈值为100的条件下，三种型号像增强器在连续200张图像中的高亮噪声数量平均值分别为5.18，1.40，0.86，重复性分别为1.26%，3.23%，2.66%，可以将离散系数和高亮噪声数量作为评价像增强器显示质量的指标之一。

针对粒子滤波中传统重采样存在的滤波性能不稳定、有效粒子数波动剧烈、样贫的缺点, 提出了一种基于Chopthin重采样粒子滤波的目标跟踪算法。与传统重采样相比, Chopthin重采样产生的粒子权重不相等, 粒子相对集中时, 对边缘粒子的舍弃力度更小, 因此能够改善传统重采样存在的样贫。Chopthin重采样可以在每一个迭代周期进行, 不必在有效粒子数低于阈值时才进行, 有效粒子数和滤波性能更加稳定。仿真实验表明, 在不增加计算量的前提下, 所提算法克服了传统重采样的缺点。

为了抑制相敏解调引入的闪频(1/f)噪声, 实现硅微陀螺仪的高精度片上数字化输出, 设计了一种基于sigma-delta模数转换器的相敏解调ASIC。首先, 提出了一种量化硅微陀螺仪驱动及检测载波信号的低闪频噪声数字化方案, 建立了sigma-delta模数转换器的系统级分析模型, 并利用Simulink完成了基于谐振器级联前馈(CRFF)结构的三阶sigma-delta模数转换器系统级设计。其次, 研究了sigma-delta模数转换器的电路级实现方法, 在Cadence IC平台上完成了包括低噪声开关电容积分器、加法器及1 bit高速量化器等模块的晶体管级电路设计与验证, 并采用AMS 0.35 μm工艺进行了流片。实验表明: 该sigma-delta模数转换器具有三阶噪声整形功能, 在硅微陀螺仪的工作频率处(6.4 kHz)量化噪声小于200 nV/Hz1/2, 等效精度位数为12。硅微陀螺仪数字化输出角度随机游走0.012 (°)/h1/2, Allan方差零偏不稳定性为0.34 (°)/h, 零偏稳定性(1σ)为0.94 (°)/h, 满足高精度硅微陀螺仪的数字化精度需求, 并提高了整表集成度。

由于微通道板除气不彻底, 导致双微通道板像增强器在工作时视场上出现闪烁噪声, 因而无法正常工作。为了消除闪烁噪声并使微通道板增益进入一个稳定值区间, 采用不同的电子清刷控制方法, 对两块微通道板进行彻底除气, 结果表明:增大萃取电荷量的方法在减少闪烁噪声的同时也会降低像增强器的增益, 而增加台外预先电子清刷阶段并且使第二块微通道板的预先萃取电荷量大于第一块微通道板, 可以完全消除闪烁噪声。选择合适的预先萃取电荷量, 可以保证像增强器的增益达到 105以上, 制作出合格的双微通道板像增强器。