本文選題：光全息 + 近程成像��； 參考：《桂林電子科技大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：作為光全息術(shù)一類延伸技術(shù),微波全息術(shù)由于能夠有效獲得目標(biāo)微波圖像,因此,成為當(dāng)前全息顯示技術(shù)領(lǐng)域一個重要組成部分。目前,微波全息技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于雷達(dá)成像、全息天線、安檢門和介質(zhì)無損檢測等領(lǐng)域,并受到人們的普遍關(guān)注。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)有的微波全息術(shù)已經(jīng)不能滿足人們的需求,因此,引入新的成像算法是微波全息術(shù)發(fā)展中需要考慮的首要問題。本文以近程微波全息成像關(guān)鍵技術(shù)為主要研究對象,結(jié)合電磁波散射原理,以電磁仿真軟件為主要手段,探討了近程微波全息成像算法的實現(xiàn)方案。在此基礎(chǔ)上研究了二維近程微波全息成像技術(shù)的成像分辨率、成像質(zhì)量和實際應(yīng)用中的主要影響因素,以及三維近程微波全息成像方法。本文還研究了去除不規(guī)則掃描等引起的混疊效應(yīng)的方法,以提高目標(biāo)成像質(zhì)量。最后研究了近程微波全息成像實驗系統(tǒng)方案。本文的主要研究成果概括如下:針對近程微波全息成像算法,本文提出了一個詳細(xì)的實現(xiàn)方案,實現(xiàn)了成像算法的模擬,進(jìn)而獲取了目標(biāo)散射波、入射場和格林函數(shù)數(shù)據(jù),再經(jīng)過算法流程重構(gòu)目標(biāo)圖像,仿真結(jié)果驗證了方案的正確性,得出二維近程微波全息成像方位分辨率低于3mm,圖像信噪比相比單頻毫米波全息成像提高了7.34dB。為了保證后續(xù)成像系統(tǒng)的成功研制,本文研究了實際應(yīng)用中可能存在的影響因素,如發(fā)射頻率、采樣間隔、孔徑大小、天線位置等影響因素,并給出了相應(yīng)仿真結(jié)論,供實際應(yīng)用作參考。通過不同實驗?zāi)Ｐ头抡骝炞C了三維近程微波全息成像方法的正確性。近程微波全息成像采用的掃描方式是連續(xù)光柵掃描,掃描過程中,對目標(biāo)散射波信號進(jìn)行采樣。但在實際應(yīng)用中,由于受天線系統(tǒng)噪聲、外界干擾源、掃描平臺自身故障等影響,導(dǎo)致采樣無法滿足采樣定理,當(dāng)直接使用這些數(shù)據(jù)進(jìn)行成像時,圖像將出現(xiàn)畸變,即混疊效應(yīng)。因此,本文提出了基于卷積核網(wǎng)格化圖像質(zhì)量提高方法,先將卷積核函數(shù)與采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行卷積運算,然后使用Shah函數(shù)對卷積結(jié)果進(jìn)行重采樣即網(wǎng)格化。經(jīng)過卷積核網(wǎng)格化后,數(shù)據(jù)能夠整齊的排列在一個矩形網(wǎng)格上,使其滿足空間采樣定理,同時對旁瓣進(jìn)行了壓制,最終消除了混疊。仿真結(jié)果分析得出球諧函數(shù)是一種最優(yōu)的卷積核函數(shù),旁瓣壓制能力最強(qiáng),抗混疊性能達(dá)60.05dB。根據(jù)近程微波全息成像原理,確立了近程微波全息成像實驗系統(tǒng)的設(shè)計指標(biāo)和主要參數(shù),提出了一個近程微波全息成像實驗系統(tǒng)方案。介紹了成像實驗系統(tǒng)總體設(shè)計方案,主要組成包括掃描平臺、2個喇叭天線、掃描控制硬件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集控制軟件和矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀。結(jié)合近程微波全息成像結(jié)構(gòu),設(shè)計并實現(xiàn)了一個掃描平臺,具備x和y方向掃描功能,最高掃描精度為0.01mm,掃描速度范圍為1~10mm/s。為了控制掃描平臺和完成數(shù)據(jù)采集,設(shè)計了一款數(shù)據(jù)采集控制軟件。最后,介紹了二維和三維近程微波全息成像實驗方法,供用戶反復(fù)實驗作參考。
[Abstract]:In order to improve the imaging quality of the target , this paper presents a detailed realization scheme for the imaging resolution , imaging quality and real application of the microwave holography . In order to ensure the success of the imaging system , the paper studies the imaging resolution , the imaging quality and the real application of the microwave holography . The results show that the two - dimensional short - range microwave holography is a main method in the development of microwave holography . This paper introduces the design index and main parameters of the experimental system of short - range microwave holography , which is composed of scanning platform , two horn antennas , scanning control hardware system , data acquisition control software and vector network analyzer .
【學(xué)位授予單位】：桂林電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN26

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2052786