隨著公共場(chǎng)合人們對(duì)安檢要求的不斷提高,安檢成像的精確性和安全性成了近年來(lái)的研究熱點(diǎn),而毫米波成像具有可穿透性和安全性的雙重優(yōu)點(diǎn)。本文依據(jù)近場(chǎng)安檢成像的特點(diǎn),引入近場(chǎng)響應(yīng)模型,仿真研究常規(guī)波束形成算法和自適應(yīng)波束形成算法,在此基礎(chǔ)上,將波束形成算法與非均勻快速傅里葉變換(NUFFT)成像算法相結(jié)合,更加清晰地還原成像目標(biāo)圖像。依據(jù)毫米波近場(chǎng)安檢成像地特點(diǎn),論文推導(dǎo)了適用于安檢成像系統(tǒng)的近場(chǎng)陣列信號(hào)傳播方程,并以此為基礎(chǔ),在一維均勻線陣的條件下,與常規(guī)波束形成結(jié)合,仿真研究了天線數(shù)量與波束寬度的關(guān)系。仿真結(jié)果表明:天線數(shù)量越多,主瓣波束越窄,空間分辨率越高。針對(duì)常規(guī)波束形成算法不能有效濾除干擾信號(hào)的缺點(diǎn),將自適應(yīng)波束形成算法應(yīng)用于近場(chǎng)陣列信號(hào)傳播方程。對(duì)三種自適應(yīng)波束形成算法分別在角度維和距離維進(jìn)行了仿真研究,仿真結(jié)果表明自適應(yīng)波束形成算法可以在干擾信號(hào)處形成凹陷,更好地在距離維對(duì)期望信號(hào)進(jìn)行定位。將NUFFT的二維成像算法與近場(chǎng)波束形成算法相結(jié)合。對(duì)天線接收到的回波信號(hào)先進(jìn)行波束形成處理,再進(jìn)行方位向FFT變換,與匹配函數(shù)相乘后,通過(guò)二維逆NUFFT變換,從而得到目標(biāo)的散射系數(shù),復(fù)原目標(biāo)圖像。仿真結(jié)果表明:NUFFT二維成像算法可以很好地實(shí)現(xiàn)圖像重構(gòu),在減少運(yùn)算量的情況下,其與離散傅里葉變換輸出之間的誤差達(dá)到10~(-6)量級(jí);增加天線陣元的數(shù)量可以更好地還原出噪聲功率大的空間點(diǎn)目標(biāo)圖像;結(jié)合自適應(yīng)波束形成的NUFFT算法比結(jié)合常規(guī)波束形成NUFFT算法可以更好地減弱噪聲的影響,更加清晰地還原出空間目標(biāo)圖像。
【學(xué)位單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TN015
【部分圖文】：

圖1-1 Provison 毫米波成像儀安檢成像系統(tǒng)o公司研發(fā)出一種基于毫米波成像圖1-2所示，Eqo成像系統(tǒng)的外觀與是通過(guò)平面天線陣列對(duì)被測(cè)目標(biāo)率為4*4mm，具備實(shí)時(shí)成像能力。圖1-2 Eqo毫米波成像安全檢查門

圖1-1 Provison 毫米波成像儀于平面陣的安檢成像系統(tǒng)iths Detectio公司研發(fā)出一種基于毫米波成像的安檢系統(tǒng)查門[19]。如圖1-2所示，Eqo成像系統(tǒng)的外觀與常規(guī)安檢門機(jī)械掃描，而是通過(guò)平面天線陣列對(duì)被測(cè)目標(biāo)掃描進(jìn)行實(shí)為1m，分辨率為4*4mm，具備實(shí)時(shí)成像能力。

數(shù)量對(duì)波束形成的影響。2.1 主動(dòng)式毫米波成像系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主動(dòng)式毫米波成像系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型如圖2-1所示。圖中左側(cè)是由天線陣列的發(fā)射端和接收端組成的天線掃描平面，在掃面平面的右側(cè)距離為 0的位置是安檢對(duì)象，其與天線掃面陣列平面是平行的。假設(shè)天線陣元均勻的分布在x軸上，掃描的最大范圍是[-x,x]，毫米波安檢系統(tǒng)是通過(guò)發(fā)射端定向的發(fā)射出毫米波，該毫米波信號(hào)會(huì)照射到被檢測(cè)對(duì)象上，經(jīng)過(guò)安檢對(duì)象的散射會(huì)接收端，接收端會(huì)探測(cè)到回波信號(hào)。在接受到回波信號(hào)之后，對(duì)接受信號(hào)進(jìn)行優(yōu)化處理進(jìn)行成像。根據(jù)安檢毫米波成像系統(tǒng)的接收端和發(fā)射端天線的工作方式，可以將其分為單站和雙站模式。其中，當(dāng)左側(cè)天線線陣中的陣元既發(fā)射信號(hào)也接收信號(hào)

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 孫長(zhǎng)印;雷遠(yuǎn);江帆;謝永斌;;虛擬小區(qū)干擾均衡的波束形成算法[J];西安郵電大學(xué)學(xué)報(bào);2017年01期

2 鄭恩明;陳新華;孫長(zhǎng)瑜;余華兵;魏明磊;;改進(jìn)的高分辨逆波束形成算法在圓陣中應(yīng)用[J];應(yīng)用聲學(xué);2013年06期

3 鄭均杰;;一種穩(wěn)健接收波束形成算法[J];艦船電子對(duì)抗;2013年04期

4 丁靜;;穩(wěn)健數(shù)字波束形成算法研究[J];無(wú)線電通信技術(shù);2012年06期

5 A·E·盧菲 ,康桂花 ,王朔忠;雷達(dá)數(shù)字波束形成技術(shù)[J];成都電訊工程學(xué)院學(xué)報(bào);1988年S1期

6 谷新禹;李秀坤;;一種基于中心矩的波束形成算法[J];電子學(xué)報(bào);2014年07期

7 陳華;王安國(guó);冷文;趙振新;;一種改進(jìn)的去相干波束形成算法[J];電子測(cè)量技術(shù);2012年04期

8 韓雙林;陳建春;;基于OFDM系統(tǒng)的時(shí)-頻域波束形成算法[J];電子科技;2011年05期

9 梁亦慧;數(shù)字波束形成算法仿真實(shí)現(xiàn)[J];應(yīng)用光學(xué);2003年03期

10 侯發(fā)林;張召奎;彭成;朱春雷;;混響環(huán)境中的廣義線性約束最小幾何功率波束形成算法[J];水雷戰(zhàn)與艦船防護(hù);2015年04期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 林靜然;彭啟琮;邵懷宗;居太亮;;基于自適應(yīng)對(duì)角加載的魯棒波束形成算法[A];無(wú)線傳感器網(wǎng)及網(wǎng)絡(luò)信息處理技術(shù)——2006年通信理論與信號(hào)處理年會(huì)論文集[C];2006年

2 陳超賢;;約束最小二乘的穩(wěn)健白噪聲增益波束形成算法[A];中國(guó)聲學(xué)學(xué)會(huì)水聲學(xué)分會(huì)2015年學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2015年

3 徐海林;;一種改進(jìn)的魯棒自適應(yīng)波束形成算法[A];2009年全國(guó)無(wú)線電應(yīng)用與管理學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2009年

4 陳超賢;;一種穩(wěn)健的最低旁瓣波束形成算法[A];2013中國(guó)西部聲學(xué)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集（上）[C];2013年

5 李曉敏;侯朝煥;鄢社鋒;楊力;;一種加速波束形成算法的仿真系統(tǒng)[A];泛在信息社會(huì)中的聲學(xué)——中國(guó)聲學(xué)學(xué)會(huì)2010年全國(guó)會(huì)員代表大會(huì)暨學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

6 陳超賢;;最差性能最優(yōu)的波束形成算法與敏度分析[A];2016’中國(guó)西部聲學(xué)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2016年

7 楊龍;楊益新;;迭代穩(wěn)健處理的超指向性波束形成算法研究[A];2014年中國(guó)聲學(xué)學(xué)會(huì)全國(guó)聲學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2014年

8 陳超賢;;近似最優(yōu)對(duì)角加載量的穩(wěn)健波束形成算法[A];2009年全國(guó)水聲學(xué)學(xué)術(shù)交流暨水聲學(xué)分會(huì)換屆改選會(huì)議論文集[C];2009年

9 李婧;;改進(jìn)的特征空間波束形成算法[A];中國(guó)通信學(xué)會(huì)第五屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2008年

10 海丹丹;孫海信;齊潔;;基于迭代估計(jì)的穩(wěn)健波束形成算法[A];2016年全國(guó)聲學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2016年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 徐東陽(yáng);基于非圓系數(shù)估計(jì)的寬線性波束形成算法研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2014年

2 畢楊;寬帶信號(hào)波束形成算法研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2015年

3 宋昕;復(fù)雜環(huán)境下的魯棒自適應(yīng)波束形成算法的研究[D];東北大學(xué);2008年

4 賀寓東;遙測(cè)系統(tǒng)中的數(shù)字波束形成算法及其實(shí)現(xiàn)技術(shù)研究[D];清華大學(xué);2009年

5 王建;基于數(shù)據(jù)重構(gòu)的稀布陣數(shù)字波束形成技術(shù)研究[D];南京理工大學(xué);2016年

6 袁曉壘;魯棒自適應(yīng)波束形成算法研究[D];電子科技大學(xué);2017年

7 陳朋;相控陣三維成像聲納系統(tǒng)的稀疏陣及波束形成算法研究[D];浙江大學(xué);2009年

8 李關(guān)防;模態(tài)域信號(hào)處理在水聲中的應(yīng)用[D];哈爾濱工程大學(xué);2009年

9 韓業(yè)強(qiáng);實(shí)時(shí)相控陣三維成像聲納的波束形成及陣列稀疏技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2013年

10 沈曉峰;分布式信號(hào)的相位處理方法研究[D];電子科技大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 梁杰;毫米波近場(chǎng)波束形成算法研究[D];華北電力大學(xué);2019年

2 潘臣;基于頻控陣?yán)走_(dá)的干擾信號(hào)檢測(cè)及抑制方法研究[D];電子科技大學(xué);2019年

3 謝雨軒;船舶動(dòng)力設(shè)備噪聲定位及成像技術(shù)[D];上海交通大學(xué);2018年

4 金桐之;陣列天線波束形成算法及應(yīng)用研究[D];天津大學(xué);2018年

5 單李慶;空時(shí)干擾抑制的波束形成算法研究[D];天津理工大學(xué);2019年

6 莊濤;基于FPGA數(shù)字波束形成算法研究及實(shí)現(xiàn)[D];天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué);2019年

7 楊航;快速穩(wěn)健的自適應(yīng)天線波束形成算法研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2019年

8 渠暢;基于圓柱陣的波束形成算法研究及FPGA實(shí)現(xiàn)[D];哈爾濱工程大學(xué);2018年

9 西繼東;基于波束形成算法風(fēng)速風(fēng)向的測(cè)量研究[D];吉林大學(xué);2018年

10 王婷;寬帶頻率不變波束形成算法研究[D];南京信息工程大學(xué);2018年

本文編號(hào)：2814367