本文選題：超寬帶 + 定性分析��； 參考：《浙江大學》2017年碩士論文

【摘要】：隨著人類社會經(jīng)濟的高速發(fā)展,特別是"數(shù)字地球"、"智慧地球"概念提出后,檢測和成像技術及其相關儀器的開發(fā)成為全球性研究熱點,尤其是非接觸式(甚至遙測、遙感)檢測和成像技術及儀器,因其在不接觸被測物質情況下,就可以獲得物質各種參數(shù)信息的本征技術優(yōu)勢,進而成為國內外研究快速發(fā)展的新興領域,其中基于電磁波譜技術(包括THz和微波)的非接觸檢測和成像技術及儀器研究更是備受青睞。傳統(tǒng)的微波測量技術基本都采用點頻或者窄帶微波輻射,信息獲取量有限,而超寬帶(Ultra-Wideband,UWB)技術作為新興的微波技術,傳輸不用載波,不需要復雜的調制方法,直接使用窄脈沖傳輸,因此超寬帶技術具有高帶寬、低延遲、穿透性強、分辨率高、功耗低、設備結構簡單等無法比擬的本征優(yōu)勢,近年來超寬帶技術在雷達跟蹤、精確定位和無線通信方面有著廣泛研究和良好的應用前景。但是利用超寬帶技術進行物質定性定量分析以及包含物質屬性成像的研究鮮有報道,本文原創(chuàng)性地開展超寬帶檢測和成像技術研究,主要研究內容有:一、超寬帶技術關鍵部件特性研究:超寬帶發(fā)射模塊脈沖輻射時域、頻域特性研究;二、超寬帶檢測技術研究:氣溶膠、水溶液、有機溶液的溶劑相超寬帶特性檢測研究;食用油等待測物質的超寬帶定性分析研究;電解質濃度(離子強度)超寬帶定量分析研究;三、超寬帶成像技術研究:BP-ISAR超寬帶成像技術和條件優(yōu)化研究;非可視物體超寬帶成像技術研究;多相混合物超寬帶成像及相含率檢測技術研究;四、超寬帶檢測成像裝置研發(fā)。本論文主要研究成果和創(chuàng)新點如下:1.系統(tǒng)研究了超寬帶發(fā)射譜,提出了一種時間高精度控制的超寬帶輻射時域頻域性能分析方法;2.針對氣溶膠、水溶液、有機溶液的溶劑相進行研究,提出了空氣、水、乙醇和三種食用油的超寬帶定性分析方法;3.以氯化鈉水溶液為檢測對象,研究了電解質濃度(離子強度)超寬帶定量分析方法;4.開展了非可視物超寬帶成像檢測技術和方法研究;5.提出了一個基于材料屬性的后向投影逆合成孔徑雷達成像算法(MP-BP-ISAR,Material Properties-Back Projection-Inverse Synthetic Aperture Radar),并基于MP-BP-ISAR算法進行多相混合物相含率檢測方法研究;6.搭建了超寬帶透射分析和反射成像檢測裝置。
[Abstract]:With the rapid development of human society and economy, especially the concept of "digital earth" and "intelligent earth", the development of detection and imaging technology and its related instruments has become a global research hotspot, especially non-contact (or even telemetry). Remote sensing) detection and imaging techniques and instruments, because they can obtain the intrinsic technical advantages of material parameters information without contact with the measured material, and thus become a new field of rapid development of research at home and abroad. Non-contact detection, imaging and instrument research based on electromagnetic spectrum (including THz and microwave) are more and more popular. The traditional microwave measurement technology basically uses the point frequency or narrow band microwave radiation, the information acquisition quantity is limited, while the ultra-wideband Ultra-Wideband UWB technology as the emerging microwave technology, does not need the carrier wave transmission, does not need the complex modulation method. The UWB technology has the advantages of high bandwidth, low delay, strong penetrability, high resolution, low power consumption, simple equipment structure and so on. In recent years, UWB technology has been used in radar tracking. Precise location and wireless communication have a wide range of research and good application prospects. However, there are few reports on the qualitative and quantitative analysis of materials using UWB technology and the study of material attribute imaging. This paper has carried out the original research on UWB detection and imaging technology. The main research contents are as follows: 1. Study on the characteristics of the key components of UWB technology: UWB emission module pulse radiation time domain, frequency domain characteristics, UWB detection technology research: aerosol, aqueous solution, organic solution of the solvent phase UWB characteristics; UWB qualitative Analysis of Edible Oil waiting material; quantitative Analysis of electrolyte concentration (Ion strength) Ultra-Wideband; third, Ultra-Wideband Imaging Technology Research and condition Optimization of BP-ISAR; Research on UWB imaging technology for non-visual objects; UWB imaging for multiphase mixtures and phase holdup detection technology; fourth, development of UWB imaging device for UWB detection. The main achievements and innovations of this thesis are as follows: 1. UWB emission spectrum is studied systematically, and a time-high-precision time-domain performance analysis method for UWB radiation is proposed. Based on the study of the solvent phase of aerosol, aqueous solution and organic solution, an ultra-wideband qualitative analysis method for air, water, ethanol and three kinds of edible oil was proposed. The method of ultrawideband quantitative analysis of electrolyte concentration (ion strength) was studied with sodium chloride aqueous solution as the object of detection. The detection technology and method of non-visual object UWB imaging are studied in this paper. A backprojection inverse synthetic aperture radar (SAR) imaging algorithm based on material properties is proposed, and the phase holdup detection method of multiphase mixtures based on MP-BP-ISAR algorithm is studied. UWB transmission analysis and reflection imaging detection device are built.
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TN015

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本文編號：1941607