太赫茲波對衣物具有良好的穿透性,對人體無致電離輻射,是適合于人體安檢成像的理想工作頻率之一。針對隱藏目標檢測的太赫茲雷達成像系統(tǒng)適用于人流密集的公共場所中潛在威脅的快速檢測,在公共安全領(lǐng)域有重大的應用價值。但太赫茲人體安檢雷達成像結(jié)果中的人體和衣物雜波以及散斑效應極大地影響了對隱藏違禁品的檢測和識別性能。對人體隱藏目標成像結(jié)果缺乏深入理解成為了制約太赫茲人體安檢雷達成像系統(tǒng)從實驗室走向?qū)嵱玫闹匾系K之一。為了抑制太赫茲雷達成像結(jié)果中的人體、衣物雜波和散斑效應,深入理解人體隱藏目標的太赫茲雷達成像結(jié)果中的信息,迫切需要開展針對人體隱藏目標檢測的太赫茲雷達成像及其散斑與極化特性的研究�；谝陨涎芯磕康�,本文開展的主要工作和結(jié)論如下:（1）開展針對太赫茲陣列雷達成像算法的研究。針對一種利用一維稀疏MIMO線陣掃描的近場MIMO-SAR成像體制,提出了一種時頻域混合的距離徙動-后向投影（RM-BP）算法。該算法能夠?qū)崿F(xiàn)近場MIMO-SAR的三維成像聚焦;在計算復雜度上,比傳統(tǒng)的BP算法小一個量級;在成像質(zhì)量上,該算法在距離維與MIMO維與BP算法有幾乎一致的成像性能,在SAR維由于頻域近似的影... 

【文章來源】：中國工程物理研究院北京市

【文章頁數(shù)】：127 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．３?１．５６ＴＨＺ人體安檢成像系統(tǒng)??

孔徑的成像系統(tǒng)，該系統(tǒng)工作在３４０ＧＨｚ，利用１６發(fā)１６收的稀疏ＭＩＭＯ線陣結(jié)合橢圓??柱面反射鏡實現(xiàn)三維成像聚焦，并與２０１７年實現(xiàn)了?１０幀每秒的實時數(shù)據(jù)獲取速率，但??暫時還只能對采集的數(shù)據(jù)進行離線處理＾，３６］，成像結(jié)果如圖１．５所示。??■??（ａ）前視圖?（ｂ）側(cè)視圖??圖１．５?１６路接收３４０ＧＨｚ人體三維成像強度點云圖（５Ｈｚ幀速，３５ｄＢ強度動態(tài)范圍）??美國太平洋西北國家實驗室（Ｐａｃｉｆｉｃ?Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ?Ｎａｔｉｏｎａｌ?Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ，ＰＮＮＬ）首先將雷??達全息近場成像技術(shù)應用到太赫茲頻段＾３７］。利用逐點掃描的方式，開展基于二維面陣??合成孔徑的成像實驗，成像聚焦過程由雷達全息近場成像算法來完成，在３５０ＧＨｚ頻率??下對Ｇｉｏｃｋ－１７?９ｍｍ手槍的重構(gòu)結(jié)果如圖１．５所示。但針對人體安檢成像場景的太赫茲??頻段雷達全息近場成像面臨所需的二維合成孔徑成像陣元數(shù)目過大的問題。在微波、毫??米波波段的陣列雷達近場成像系統(tǒng)中，采用稀疏Ｍ１Ｍ０陣列技術(shù)，利用遠少于實孔徑??滿陣陣列數(shù)目的二維稀疏ＭＩＭＯ陣列構(gòu)型ｔ３８＇４１］或者利用一維稀疏ＭＩＭ０陣進行一維合??成孔徑掃描的近場Ｍ１Ｍ０－ＳＡＲ陣列構(gòu)型［４２］來綜合二維等效孔徑，再利用陣列位置信息??７??

中科院電子所開發(fā)了一款〇．２ＴＨｚ的合成孔徑結(jié)合光學掃描的近場像系統(tǒng)１１９，４６］。中國工程物理研究院微系統(tǒng)與太赫茲研宄中心研發(fā)了一套３４０ＧＨｚ維擺鏡實現(xiàn)光路掃描的三維成像系統(tǒng)［４７］，—套利用４發(fā)１６收的３４０ＧＨｚ稀疏多輸出（Ｍｕｌｔｉ－Ｉｎｐｕｔ?Ｍｕｌｔｉ－Ｏｕｔｐｕｔ，?ＭＩＭＯ）線陣結(jié)合離軸橢圓柱面反射鏡實現(xiàn)聚焦成像系統(tǒng)［４８，４９］，前者成像速率為０．５幀每秒，后者達到每秒４幀。??從太赫茲人體安檢雷達成像系統(tǒng)的發(fā)展脈絡可以看出，隨著太赫茲電子器件的，針對站開式、遠距離的主動式太赫茲人體安檢成像系統(tǒng)能獲得亞厘米級的成像，基本能夠滿足人體安檢的應用需要，而改善成像速度是國內(nèi)外研宄機構(gòu)著重解鍵問題之一，利用新型稀疏ＭＩＭＯ陣列設計，既可以通過多路同時接收可以有系統(tǒng)成像速度，又能夠減少太赫茲收發(fā)通道個數(shù)，降低系統(tǒng)成本。針對新興的太列雷達近場成像系統(tǒng)的快速成像算法是保障成像速度的重要前提，有效、高效的擬方法能為其系統(tǒng)的合理設計提供重要支撐。此外，高成像幀速為雜波和散斑的供了更多可利用的信息。??２．２太赫茲雷達成像中的散斑特性研究現(xiàn)狀??

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]太赫茲目標散射特性關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王瑞君.國防科學技術(shù)大學 2015



本文編號：3214482