本文關(guān)鍵詞：太赫茲雷達(dá)柱面三維成像算法研究

  更多相關(guān)文章： 太赫茲 柱面成像 距離徙動(dòng)算法 NUFFT

【摘要】：太赫茲(THz)波因其波長短、頻率高,相比于毫米波和微波,在目標(biāo)檢測和雷達(dá)成像上都具有明顯的優(yōu)勢(shì),這也使太赫茲頻段的研究成為了學(xué)術(shù)界的熱點(diǎn)。太赫茲波對(duì)于介電材料有極強(qiáng)的穿透特性,可以將太赫茲雷達(dá)用于機(jī)場或車站的安全檢查中,提高人體隱匿物品檢測的精確度,保證旅客的出行安全。文章重點(diǎn)對(duì)太赫茲雷達(dá)柱面成像進(jìn)行研究,從理論角度進(jìn)行分析,并對(duì)成像算法仿真,其主要工作如下:(1)針對(duì)太赫茲雷達(dá)的特殊性質(zhì)進(jìn)行介紹,包括近場成像理論和解線頻調(diào)的脈沖壓縮方法。建立太赫茲雷達(dá)柱面成像系統(tǒng)的回波模型,并分析了系統(tǒng)的三維成像原理,推導(dǎo)得出了柱面成像系統(tǒng)的分辨率公式,為太赫茲雷達(dá)柱面成像打好基礎(chǔ)。(2)針對(duì)算法在太赫茲柱面成像系統(tǒng)上的特殊問題,研究并實(shí)現(xiàn)了基于距離徙動(dòng)算法(RMA)的太赫茲雷達(dá)柱面成像算法。首先針對(duì)傳統(tǒng)意義上的距離徙動(dòng)算法原理進(jìn)行分析。接下來,對(duì)柱面幾何下RMA的應(yīng)用進(jìn)行研究:算法中,使用了泰勒公式的二次項(xiàng)對(duì)距離公式進(jìn)行近似,并成功實(shí)現(xiàn)柱面成像。(3)針對(duì)傳統(tǒng)距離徙動(dòng)算法中插值步驟效率較低,影響成像速度和精度的問題,研究并實(shí)現(xiàn)了基于非均勻快速傅里葉變換(NUFFT)的柱面成像算法。使用計(jì)算機(jī)仿真驗(yàn)證了算法的有效性,并對(duì)比了基于RMA的成像算法和基于NUFFT的成像算法的性能。(4)針對(duì)較寬角度范圍下距離公式近似不精確的問題,使用數(shù)值計(jì)算方法,成功求出了駐定相位點(diǎn),得出補(bǔ)償相位,解決了含有余弦項(xiàng)的距離公式的成像問題。最后使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行了仿真,在理論情況下能夠?qū)崿F(xiàn)成像,驗(yàn)證了算法的有效性。
【關(guān)鍵詞】：太赫茲 柱面成像 距離徙動(dòng)算法 NUFFT
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN957.52
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 研究工作的背景與意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究歷史與現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 太赫茲成像研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 合成孔徑雷達(dá)柱面成像研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 本文的主要內(nèi)容和安排14-16
• 第二章 太赫茲雷達(dá)柱面成像算法基礎(chǔ)16-31
• 2.1 引言16
• 2.2 太赫茲雷達(dá)成像基本特性16-24
• 2.2.1 太赫茲雷達(dá)近場成像理論分析17-19
• 2.2.2 解線頻調(diào)脈沖壓縮19-24
• 2.3 太赫茲雷達(dá)柱面成像系統(tǒng)模型和信號(hào)模型24-25
• 2.4 太赫茲雷達(dá)柱面成像系統(tǒng)高度向分辨機(jī)理25-28
• 2.5 太赫茲雷達(dá)柱面成像系統(tǒng)分辨率分析28-30
• 2.6 本章小結(jié)30-31
• 第三章 基于距離徙動(dòng)及其改進(jìn)方法的太赫茲雷達(dá)柱面成像算法31-60
• 3.1 引言31
• 3.2 基于波數(shù)域的太赫茲雷達(dá)距離徙動(dòng)算法基本理論31-39
• 3.2.1 時(shí)間頻率域與距離波數(shù)域31-34
• 3.2.2 基于解線頻調(diào)方式的目標(biāo)重建34-38
• 3.2.3 仿真分析38-39
• 3.3 基于距離徙動(dòng)算法的太赫茲雷達(dá)柱面成像算法39-51
• 3.3.1 距離公式近似40-42
• 3.3.2 極坐標(biāo)二維頻域信號(hào)42-43
• 3.3.3 插值處理及目標(biāo)重建43
• 3.3.4 算法流程43-45
• 3.3.5 仿真結(jié)果與分析45-51
• 3.4 基于非均勻快速傅里葉變換的柱面成像改進(jìn)算法51-59
• 3.4.1 非均勻快速傅里葉變換原理52-54
• 3.4.2 基于非均勻傅里葉變換的柱面成像方法54-56
• 3.4.3 算法流程56-57
• 3.4.4 仿真結(jié)果與分析57-59
• 3.5 本章小結(jié)59-60
• 第四章 基于數(shù)值計(jì)算方法的太赫茲雷達(dá)柱面成像算法60-74
• 4.1 引言60
• 4.2 常用數(shù)值計(jì)算方法原理60-64
• 4.2.1 二分法61-62
• 4.2.2 牛頓迭代法62-64
• 4.3 基于數(shù)值計(jì)算方法的柱面成像算法64-68
• 4.3.1 基于數(shù)值計(jì)算方法的信號(hào)處理65-67
• 4.3.2 算法流程67-68
• 4.4 仿真結(jié)果和分析68-73
• 4.4.1 仿真數(shù)據(jù)成像結(jié)果分析68-70
• 4.4.2 算法性能對(duì)比分析70-73
• 4.5 本章小結(jié)73-74
• 第五章 總結(jié)與展望74-76
• 5.1 本文工作總結(jié)74-75
• 5.2 工作展望75-76
• 致謝76-77
• 參考文獻(xiàn)77-80
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果80-81

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張剛;;淺談太赫茲波技術(shù)及其應(yīng)用[J];科技廣場;2007年11期

2 戚祖敏;;太赫茲波在軍事領(lǐng)域中的應(yīng)用研究[J];紅外;2008年12期

3 曹鐵嶺;姚建銓;鄭義;;基于法布里-珀羅干涉儀的太赫茲波波長測試方法[J];光學(xué)儀器;2008年02期

4 牧凱軍;張振偉;張存林;;太赫茲科學(xué)與技術(shù)[J];中國電子科學(xué)研究院學(xué)報(bào);2009年03期

5 趙國忠;;太赫茲科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與實(shí)驗(yàn)室建設(shè)[J];現(xiàn)代科學(xué)儀器;2009年03期

6 董慶楠;;淺談太赫茲波的特點(diǎn)及其在國民經(jīng)濟(jì)中的應(yīng)用[J];科協(xié)論壇(下半月);2009年07期

7 魏華;;太赫茲探測技術(shù)發(fā)展與展望[J];紅外技術(shù);2010年04期

8 張希成;;太赫茲射線——新的射線[J];光學(xué)與光電技術(shù);2010年04期

9 岳楨干;;美國倫斯勒理工學(xué)院太赫茲研究中心的遠(yuǎn)距離太赫茲探測技術(shù)研究[J];紅外;2011年05期

10 岳楨干;;太赫茲波遙感技術(shù)簡介[J];紅外;2011年06期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張存林;牧凱軍;;太赫茲波譜與成像[A];第八屆全國光學(xué)前沿問題討論會(huì)論文集[C];2009年

2 張敏;權(quán)潤愛;阮雙琛;梁華偉;蘇紅;;連續(xù)太赫茲波在產(chǎn)品分布檢測中的應(yīng)用[A];2009年全國微波毫米波會(huì)議論文集（下冊(cè)）[C];2009年

3 戴厚梅;劉勁松;;空氣中產(chǎn)生太赫茲波過程的研究進(jìn)展[A];第十三屆全國紅外加熱暨紅外醫(yī)學(xué)發(fā)展研討會(huì)論文及論文摘要集[C];2011年

4 李喜來;徐軍;曹付允;朱桂芳;侯洵;;太赫茲波軍事應(yīng)用研究[A];中國光學(xué)學(xué)會(huì)2006年學(xué)術(shù)大會(huì)論文摘要集[C];2006年

5 張存林;趙國忠;;太赫茲波的應(yīng)用[A];中國光學(xué)學(xué)會(huì)2006年學(xué)術(shù)大會(huì)論文摘要集[C];2006年

6 張存林;趙國忠;沈京玲;張巖;;太赫茲波譜與成像[A];第七屆全國光學(xué)前沿問題討論會(huì)論文摘要集[C];2007年

7 范文慧;;太赫茲波譜成像技術(shù)與應(yīng)用[A];第十屆全國光電技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2012年

8 趙國忠;梁衛(wèi)華;張存林;楊國楨;;太赫茲波傳播特性及成像研究[A];第七屆全國光學(xué)前沿問題討論會(huì)論文摘要集[C];2007年

9 郭瀾濤;牧凱軍;左劍;張振偉;張存林;;爆炸物的太赫茲超寬帶光譜研究[A];中國光學(xué)學(xué)會(huì)2011年學(xué)術(shù)大會(huì)摘要集[C];2011年

10 孟增睿;張偉斌;;太赫茲光譜探測技術(shù)在安全領(lǐng)域的研究進(jìn)展[A];第二屆全國危險(xiǎn)物質(zhì)與安全應(yīng)急技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2013年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 本報(bào)記者 袁志勇;張巖：借太赫茲波“穿墻透視”[N];科技日?qǐng)?bào);2013年

2 本報(bào)記者　江世亮 邱德青 實(shí)習(xí)生 王禹;太赫茲：又一場“前沿革命”[N];文匯報(bào);2006年

3 記者 任海軍;有設(shè)備會(huì)“透視”可“分辨”爆炸物[N];新華每日電訊;2010年

4 常麗君;太赫茲脈沖可提高砷化鎵電子密度[N];科技日?qǐng)?bào);2011年

5 本報(bào)記者　 繆琴;神奇“太赫茲”改變你生活[N];成都日?qǐng)?bào);2006年

6 常麗君;科學(xué)家開發(fā)出石墨烯太赫茲設(shè)備樣機(jī)[N];科技日?qǐng)?bào);2012年

7 ;英“遠(yuǎn)程透視眼”能看穿衣服,但不看“隱私”[N];新華每日電訊;2008年

8 實(shí)習(xí)記者 唐燾逸;反暴恐利器：國內(nèi)首臺(tái)太赫茲安檢儀發(fā)布[N];中國航空?qǐng)?bào);2014年

9 劉霞;集成太赫茲收發(fā)器在美問世[N];科技日?qǐng)?bào);2010年

10 本報(bào)記者 侯鐵中;太赫茲研究的中國高度[N];科技日?qǐng)?bào);2014年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王偉濤;新型太赫茲參量源研究[D];山東大學(xué);2015年

2 張彪;太赫茲雷達(dá)成像算法研究[D];電子科技大學(xué);2015年

3 黃海漩;基于二元光學(xué)矢量理論的太赫茲亞波長功能器件研究[D];深圳大學(xué);2015年

4 李輝;基于連續(xù)太赫茲波檢測人體呼吸運(yùn)動(dòng)的研究[D];第四軍醫(yī)大學(xué);2015年

5 茍君;基于氧化釩輻射熱計(jì)的室溫太赫茲探測器研究[D];電子科技大學(xué);2014年

6 賴偉恩;太赫茲時(shí)域光譜與新穎太赫茲薄膜器件的研究[D];電子科技大學(xué);2015年

7 陳琦;幾種新型微波無源器件及太赫茲濾波器的研究[D];電子科技大學(xué);2014年

8 王蓉蓉;大氣水凝物中THz波和紅外波的輻射傳輸特性[D];西安電子科技大學(xué);2015年

9 劉建軍;太赫茲時(shí)域光譜技術(shù)在轉(zhuǎn)基因物質(zhì)檢測上的識(shí)別方法研究[D];西安電子科技大學(xué);2015年

10 劉項(xiàng);基于金屬表面等離子激元的太赫茲波段功能器件研究[D];浙江大學(xué);2015年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 馬欣然;木材的太赫茲波光譜特性及參數(shù)提取算法研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2015年

2 何君;雙開口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)的太赫茲光譜特性研究[D];首都師范大學(xué);2014年

3 汪景榮;化學(xué)計(jì)量學(xué)結(jié)合太赫茲時(shí)域光譜技術(shù)在大黃真?zhèn)舞b別中的應(yīng)用研究[D];首都師范大學(xué);2014年

4 焦磊;基于RoF技術(shù)的太赫茲通信系統(tǒng)及太赫茲波調(diào)制器研究[D];首都師范大學(xué);2014年

5 卜曉霞;基于金屬微結(jié)構(gòu)的太赫茲濾波器件研究[D];首都師范大學(xué);2014年

6 諸葛駿川;基于人工電磁材料的太赫茲吸波器研究[D];東南大學(xué);2015年

7 高麗華;太赫茲人工電磁材料設(shè)計(jì)[D];東南大學(xué);2015年

8 侯偉;太赫茲體硅MEMS準(zhǔn)對(duì)角喇叭天線及AIP系統(tǒng)虛擬仿真設(shè)計(jì)平臺(tái)技術(shù)[D];北京理工大學(xué);2016年

9 朱穎杰;CMOS太赫茲探測器的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D];南京大學(xué);2016年

10 朱強(qiáng);高溫超導(dǎo)太赫茲源輻射分布與室溫光電顯微鏡的研究[D];南京大學(xué);2016年

，

本文編號(hào)：739926