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作为光学成像传感器，面阵CCD器件使用二维像元阵列进行光电转换，并通过电荷耦合方式将空间二维上的光信号转换为时间一维上的电信号，以便进行后续的信号处理。由于CCD器件结构和工作原理复杂，要保证CCD器件正常工作，要求该器件与其驱动电路、读出时序电路等外围电路之间的电接口满足严格的约束条件，如驱动偏置电压的大小、偏置电压的上电顺序、驱动时序的边沿特性和驱动时序的相互关系等。CCD器件的光电转换特性及其参数的精确测量，对其数据定量化应用有着重要影响，特别是帧转移型面阵CCD的帧转移效应(smear效应)的研究与校正，对定量化遥感意义重大。
论文以CCD47-20为具体对象，展开了帧转移型面阵CCD电接口特性及光电转换特性的研究，设计并完成了CCD47-20视频信号模拟电路和负载模拟电路。CCD47-20视频信号模拟电路采用可编程逻辑器件(FPGA)作为电路的核心器件，使用Verilog HDL语言编程，实现了CCD47-20视频信号输出的模拟；在分析CCD47-20驱动时序输入端的相间电容的基础上，使用独立元件电容完成了CCD47-20负载模拟电路的设计，实现了CCD器件容性负载特性的模拟。
CCD47-20视频信号模拟电路和负载模拟电路的设计实现了对CCD器件的电接口模拟，上述电路成功应用于CCD焦面电路和CCD数字信号处理电路的调试。论文分析了帧转移效应及CCD响应非均匀性对遥感仪器数据的影响，搭建测试系统，完成了上述两项CCD器件光学特性的测试，并且研究了其校正算法，实现了对帧转移效应及CCD响应非均匀性的校正，为氧气探测空间外差干涉仪实验室定标及数据质量提升提供了数据支撑。