大功率太赫茲探測與成像技術
發(fā)布時間:2023-01-25 16:12
本文對大功率太赫茲探測與成像技術進行了研究。根據0.22THz、TE03;匦苷袷幤,設計了功率輸出用的準光模式變換器。它包括一個Vlasov發(fā)射器、一個橢圓反射器和一個拋物面反射器,用來將TE03圓柱波導模式轉換為類高斯光束。用幾何光學理論和矢量衍射理論對準光學系統進行了分析。利用MATLAB軟件編制了數值優(yōu)化程序,對準光學系統進行了分析。仿真結果表明,模式變換器傳輸效率為80.82%,標量高斯模含量為98.2%。建立了冷測實驗平臺,通過實驗驗證數值計算設計的正確性。實驗測到98.6%的標量高斯成分,與數值計算結果吻合較好;0.22THz高功率脈沖回旋管設計了同軸數字全息成像系統;基于角譜理論和相位恢復算法通過模擬太赫茲全息的再現過程,獲得了樣品的全息再現幅度仿真圖像和相位仿真圖像;基于壓縮感知算法得到三維多層全息再現振幅仿真結果。仿真計算結果表明,該系統可以作為分析、研究樣品位相的一個工具,將來也可用于材料分析、生物醫(yī)學及無損檢測等領域。這些工作對最終建立基于0.22THz回旋管的數字全息成像系統有積極的推動作用;0.22THz...
【文章頁數】:65 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究工作的背景與意義
1.2 太赫茲探測的國內外研究與現狀
1.3 本論文的主要貢獻與創(chuàng)新
1.4 本論文的結構安排
第二章 基于回旋管振蕩器的準光系統設計
2.1 回旋管模式變換器設計
2.1.1 Vlasov模式變換器理論
2.1.2 Vlasov模式變換器的數值計算方法
2.1.3 Vlasov模式變換器的數值仿真
2.1.4 Vlasov模式變換器實驗驗證
2.2 拋物面天線設計
2.3 卡塞格倫天線設計
2.4 本章小結
第三章 基于太赫茲回旋管的同軸數字全息成像設計與仿真
3.1 同軸全息成像系統設計
3.2 數據處理算法
3.2.1 相位復原算法
3.2.2 壓縮感知三維數字全息復原算法
3.3 數值仿真及分析
3.3.1 相位復原算法仿真與分析
3.3.2 基于壓縮感知的三維樣本全息再現算法仿真與分析
3.4 本章小結
第四章 基于回旋管的步進頻率雷達系統設計與仿真
4.1 步進成像雷達原理
4.2 0.22THz頻率步進雷達系統設計
4.2.1 系統總體設計
4.2.2 作用距離計算
4.3 0.22THz步進頻率雷達高分辨率一維距離像
4.4 ISAR成像仿真
4.5 本章小結
第五章 太赫茲雙頻脈沖雷達目標微動特征提取仿真研究
5.1 雙頻雷達模型
5.2 微動目標模型
5.3 雙頻太赫茲脈沖雷達目標特征參數提取算法
5.4 仿真計算
5.4.1 振動和旋轉目標特征提取
5.4.2 翻滾目標特征提取
5.5 本章小結
第六章 全文總結與展望
6.1 全文總結
6.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Terahertz synthetic aperture in-line holography with intensity correction and sparsity autofocusing reconstruction[J]. ZEYU LI,RUIJIAO ZOU,WEIPENG KONG,XUEMIN WANG,QINGHUA DENG,QIANG YAN,YU QIN,WEIDONG WU,XUN ZHOU. Photonics Research. 2019(12)
[2]Terahertz atmospheric windows for high angular resolution terahertz astronomy from Dome A[J]. Hiroshi MATSUO,Shengcai SHI,Scott PAINE,Qijun YAO,Zhenhui LIN. Advances in Polar Science. 2019(01)
[3]太赫茲雷達目標微動特征提取研究進展[J]. 楊琪,鄧彬,王宏強,秦玉亮. 雷達學報. 2018(01)
[4]太赫茲安檢系統人體圖像邊緣物體識別[J]. 王林華,袁明輝,黃慧,朱亦鳴. 紅外與激光工程. 2017(11)
[5]同軸壓縮全息再現多層樣本[J]. 孫?,于瀛潔,伍小燕,周文靜. 計量學報. 2017(06)
[6]太赫茲科學技術研究的新進展[J]. 趙國忠. 國外電子測量技術. 2014(02)
[7]0.42THz頻率連續(xù)可調同軸回旋管[J]. 雷蕾,劉頔威,鄢揚. 紅外與毫米波學報. 2013(06)
[8]基于太赫茲技術的藥物檢測[J]. 段瑞鑫,趙紅衛(wèi),朱亦鳴. 物理. 2013(11)
[9]太赫茲光譜技術在毒品檢測中的應用研究[J]. 和挺,沈京玲. 光譜學與光譜分析. 2013(09)
[10]太赫茲回旋管研究進展[J]. 鄢揚,傅文杰. 真空電子技術. 2013(01)
本文編號:3731557
【文章頁數】:65 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究工作的背景與意義
1.2 太赫茲探測的國內外研究與現狀
1.3 本論文的主要貢獻與創(chuàng)新
1.4 本論文的結構安排
第二章 基于回旋管振蕩器的準光系統設計
2.1 回旋管模式變換器設計
2.1.1 Vlasov模式變換器理論
2.1.2 Vlasov模式變換器的數值計算方法
2.1.3 Vlasov模式變換器的數值仿真
2.1.4 Vlasov模式變換器實驗驗證
2.2 拋物面天線設計
2.3 卡塞格倫天線設計
2.4 本章小結
第三章 基于太赫茲回旋管的同軸數字全息成像設計與仿真
3.1 同軸全息成像系統設計
3.2 數據處理算法
3.2.1 相位復原算法
3.2.2 壓縮感知三維數字全息復原算法
3.3 數值仿真及分析
3.3.1 相位復原算法仿真與分析
3.3.2 基于壓縮感知的三維樣本全息再現算法仿真與分析
3.4 本章小結
第四章 基于回旋管的步進頻率雷達系統設計與仿真
4.1 步進成像雷達原理
4.2 0.22THz頻率步進雷達系統設計
4.2.1 系統總體設計
4.2.2 作用距離計算
4.3 0.22THz步進頻率雷達高分辨率一維距離像
4.4 ISAR成像仿真
4.5 本章小結
第五章 太赫茲雙頻脈沖雷達目標微動特征提取仿真研究
5.1 雙頻雷達模型
5.2 微動目標模型
5.3 雙頻太赫茲脈沖雷達目標特征參數提取算法
5.4 仿真計算
5.4.1 振動和旋轉目標特征提取
5.4.2 翻滾目標特征提取
5.5 本章小結
第六章 全文總結與展望
6.1 全文總結
6.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Terahertz synthetic aperture in-line holography with intensity correction and sparsity autofocusing reconstruction[J]. ZEYU LI,RUIJIAO ZOU,WEIPENG KONG,XUEMIN WANG,QINGHUA DENG,QIANG YAN,YU QIN,WEIDONG WU,XUN ZHOU. Photonics Research. 2019(12)
[2]Terahertz atmospheric windows for high angular resolution terahertz astronomy from Dome A[J]. Hiroshi MATSUO,Shengcai SHI,Scott PAINE,Qijun YAO,Zhenhui LIN. Advances in Polar Science. 2019(01)
[3]太赫茲雷達目標微動特征提取研究進展[J]. 楊琪,鄧彬,王宏強,秦玉亮. 雷達學報. 2018(01)
[4]太赫茲安檢系統人體圖像邊緣物體識別[J]. 王林華,袁明輝,黃慧,朱亦鳴. 紅外與激光工程. 2017(11)
[5]同軸壓縮全息再現多層樣本[J]. 孫?,于瀛潔,伍小燕,周文靜. 計量學報. 2017(06)
[6]太赫茲科學技術研究的新進展[J]. 趙國忠. 國外電子測量技術. 2014(02)
[7]0.42THz頻率連續(xù)可調同軸回旋管[J]. 雷蕾,劉頔威,鄢揚. 紅外與毫米波學報. 2013(06)
[8]基于太赫茲技術的藥物檢測[J]. 段瑞鑫,趙紅衛(wèi),朱亦鳴. 物理. 2013(11)
[9]太赫茲光譜技術在毒品檢測中的應用研究[J]. 和挺,沈京玲. 光譜學與光譜分析. 2013(09)
[10]太赫茲回旋管研究進展[J]. 鄢揚,傅文杰. 真空電子技術. 2013(01)
本文編號:3731557
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