基于柱面镜的太赫兹阵列探测器扫描成像实验研究

设计了一套用于太赫兹阵列探测器扫描成像的光学系统,采用光学设计软件分别对柱面镜和聚焦透镜的面型进行了仿真,仿真结果表明,经过柱面镜后,点光源变成了线光源,线光源的宽度为1.4 cm。实验中,分别采用VDI单元探测器和中科院苏州纳米所自主研发的场效应管阵列探测器对物体进行成像,其中VDI单元探测器成像效果较为清晰,阵列探测器的图像中存在一定的条纹,原因来源于探测器像元之间的耦合和串扰。本文采用柱面镜结合阵列探测器,提升了扫描成像的速度。     

频谱外推技术在毫米波CSAR 成像中的应用

近年来圆轨迹合成孔径成像(CSAR)成为SAR 成像领域的一个研究热点,同时超分辨频谱外推技术能够有效改善SAR 图像的聚焦质量。针对频谱外推技术在近场毫米波CSAR柱面成像中的应用进行了研究,将频谱外推算法与传统的波数域算法相结合,旨在提升SAR 图像的聚焦效果;仿真点目标结果表明基于频谱外推技术的改进算法可以明显改善点目标的分辨率、峰值旁瓣比、积分旁瓣比指标;在室内基于矢量网络分析仪与高精度转台搭建了近场测量系统获得实测回波数据,通过雷尼熵评价指标衡量成像结果,结果表明基于频谱外推技术的改进算法成像结果优于传统成像算法的结果。     

基于等效相位中心近似与改进SLIM算法的稀疏阵列快速成像算法

提出一种应用于毫米波稀疏阵列成像的基于频率域成像算法和压缩感知技术相结合的成像算法。算法包含两个主要步骤,首先采用等效相位中心近似原理,将快速傅里叶变换成像算法用于周边形阵列,由于等效相位中心近似引入的残余相位误差无法在近距离成像应用中被完全补偿,因此在第二个步骤中,提出基于压缩感知技术的基于迭代最小化的稀疏学习（SLIM）的改进算法用于重聚焦初始图像。通过等效相位中心近似原理和改进的SLIM算法的结合,所提算法具备更高的计算效率、提升了图像质量、相比于传统的SLIM算法具备更少的迭代次数。仿真结果验证了所提算法的有效性。     

一种高精度的毫米波稀疏平面阵列频域类成像算法

本文以手持式毫米波人体安检设备为研究背景,设计了一种工作于90~94GHz频段的稀疏十字阵列,并采用时域相关算法与改进距离徙动算法（Range Migration Algorithm,RMA）对目标进行成像.针对改进RMA算法在推导过程中存在球面波展开为平面波近似和复杂的插值问题,本文提出一种高精度的无需球面波展开和复杂插值运算的基于（Fast Fourier Transform,FFT）的成像算法,在实现过程中不会引入近似误差和插值误差.采用电磁仿真软件建立目标回波模型,进行测试分辨率和噪声鲁棒性的实验.系统方位分辨率达到5mm,满足系统设计指标要求,验证了所提算法的正确性.综合实验结果得出所提算法的计算效率优于时域相关算法并且噪声鲁棒性优于改进RMA算法,在手持式毫米波人体安检设备实时成像的应用中,所提算法的适用性更好.     

基于CTK插件框架的太赫兹人体安检系统软件设计

本文首先介绍了一种基于QT的插件框架(Common Toolkits),该框架降低了软件模块之间的耦合,提高了代码的灵活性,可以适应更多变的需求。然后从插件框架的初始化、插件的安装和启动到插件服务的获取和调用,以及事件的管理,全面分析了插件框架的运行机理。最后,详细描述了该插件框架在太赫兹人体安检系统软件中的应用。     

设备舱底板组件结构优化设计

为提高产品的性能,对设备舱底板组件进行静力学仿真.以底板组件的中间板厚和型材壁厚作为设计变量,构建设备舱底板组件3维模型,利用3维设计软件对底板组件结构进行参数化设计,基于轻量化原则,使用有限元分析软件对底板组件进行结构优化,对优化结果进行后处理,设置优化目标的参数与权重,确定最佳设计点.仿真结果表明:与原方案相比,优化后的底板组件质量减少40.94％.     

工艺优先的低成本太赫兹模块研制技术

基于探针设计、性能评价和互连方式对模块研制成本的影响，提出了一种W波段单面图形探针设计，在75～110 GHz频带内，实现S₁₁参数小于-20 dB，S₂₁参数小于-0.05 dB；提出了一种利用冷热源响应的波形图的性能优劣评价方法，提高模块的调试效率；还提出了一种传输线T结构设计，实现了在基板与芯片（或基板）拼接缝隙大于30 μm的情况下，明显改善了W波段高频传输通道的性能指标。根据仿真数据和实物装配后的性能测试验证结果，实现了低成本高性能的太赫兹模块研制。     

一种车载移动式安检安防系统结构设计

本文针对车载移动式安检安防系统的设计要求,集成多种安检手段,实现对被检人员的全方位安检,并充分借鉴民用房车的设计思路,对整个安检舱进行合理布局,满足被安检人员在一条合理的动线上进行安检,最大限度提高安检效率。本文详细阐述了系统总体设计、扩展机构详细设计以及调平撑腿详细设计等三方面设计内容,并采用力学分析手段,对安检舱骨架进行了强度与变形量的校核。系统实际工程研制完成后,性能稳定可靠,指标满足总体要求。