采用光学处理方法的被动太赫兹波综合孔径成像

综合孔径技术对于提高被动太赫(THz)成像系统的分辨率、减小系统体积有着重要的意义.研究了一种基于电光调制和空间光干涉成像的THz综合孔径成像技术.在该成像方法中,天线阵列接收目标辐射的THz信号,通过混频和电光调制将信号振幅和相位信息加栽到激光载波上,由光纤传输该激光信号并在光纤末端形成天线缩比阵列结构,最终利用光纤阵列输出光束的空间互相干在透镜焦平面上获得目标成像.分析了该成像方法的原理,以及成像中的信号变换与光学干涉处理的关键技术,并利用0.5 THz超导体一绝缘体一超导体(SIS)接收机进行了电光调制和干涉实验.结果表明:该方法能够应用于被动THz综合孔径成像.     

受激布里渊散射在被动毫米波综合孔径成像中的运用

提出了一种将受激布里渊散射(SBS)应用于被动毫 米波综合孔径成像中的方案。运用光纤SBS效应,对毫米波的 抑制载波双边带(DSB-SC)调制信号的一个边带进行放大同时抑制另一个边带,实现毫米波 信号的抑制载波单边带(SSB-SC)调制。将该方案应用 于被动毫米波综合孔径成像中,在获得毫米波信号上变频的同时实现了光学滤波以及单边 带功率放大。深入分析了SBS实现SSB-SC调制的原理以及运用于被动毫米波综 合孔径成像中的可行性。实验结果表明:本文方案可以有效 实现毫米波的上变频、功率放大及滤波功能;与传统电光调制系统相比,本文方案简单有效 ,由于系统对携带毫米波信息的边带有放大作用,可以运用于毫米波功率较低时的成像。     

被动毫米波实时成像技术北大核心CSCD

被动毫米波实时成像技术在许多领域有广阔的应用。本文介绍了被动毫米波实时成像技术的特点、应用前景、工作体制和发展现状,并以用于人体安检的、采用了综合孔径辐射计技术的被动毫米波实时成像系统为例,详细讨论了其工作原理、系统设计、成像算法及成像实验等关键技术内容。所研制的被动毫米波成像系统实现了24帧/秒的成像速度,以及6cm@3m的空间分辨率和1-2K的温度灵敏度。     

Ka波段毫米波综合孔径辐射计成像研究

华中科技大学电磁场与微波技术中心已经设计并研制出一套工作于Ka波段的16阵元一维毫米波综合孔径辐射成像系统HUST-ASR,样机采用了最小冗余稀疏直线阵列以及先进的数字相关技术。阵列幅相误差对综合孔径辐射计成像会产生严重影响,文中提出一种不增加系统硬件复杂度、易于实现的单外部辅助源校正方法,给出在辐射计低信噪比条件下的校正算法,并进行了成像试验验证。试验结果表明,该校正方法能够有效校正毫米波综合孔径辐射计的幅相误差,经过校正后的成像系统对自然场景实现了非常清晰的毫米波综合孔径亮温图像,空间分辨率达到0.64°,证明该系统具有良好的成像性能。     

CLEAN算法在机载毫米波综合孔径成像中的应用

该文将非即时u-v覆盖的综合孔径射电天文观测中的CLEAN算法应用到即时u-v覆盖的机载二维被动毫米波综合孔径成像中,避免因空间频率覆盖的不完整而产生对图像质量的影响,以达到消除高旁瓣对图像产生的负面影响。该文主要分析了CLEAN算法中具体处理时的清洁脉冲类型、脉冲半峰值宽度和迭代比例因子对处理后的图像的影响。研究结果表明：当清洁脉冲半宽度峰值等于系统脉冲响应图的半峰值宽度时、迭代比例因子为1/256时以及清洁脉冲类型为高斯脉冲时有利于改善图像的质量,该结论对实际的机载被动毫米波综合孔径成像的工程研究具有重要的参考价值。     

基于光子学处理技术的被动毫米波成像

提出了一种采用电光调制和光子学处理技术的被动毫米波扫描成像方法.该成像方法中辐射计通过电光调制将毫米波信号转换到光波频率,采用光子学滤波器和光电探测器进行信息获取和处理.阐述了毫米波辐射信号光子学处理的工作原理,研究了器件参数对信号转换的影响,分析了该处理方法中系统的噪声特性.依据上述原理设计了一个基于光子学技术的机械...     

综合孔径无源成像探测系统阵列特性分析

毫米波综合孔径无源成像探测系统阵列设计一般受到系统复杂度、平台、受限布阵区域及共形等众多约束条件的限制,因此如何根据约束条件开展阵列设计是实际应用中需要解决的第一个技术问题。针对该技术问题,对常见阵列的阵列布阵特点、空频域采样特征以及阵列性能等方面进行了详细分析与比较。分析表明,在同等受限布阵空间以及天线数目近似相等的约束条件下,圆阵以及Y/ 交错Y 形阵的整体性能较优,研究结果可为毫米波综合孔径无源探测系统的理论研究和系统设计提供指导。     

基于双模型的综合孔径辐射计成像反演方法

针对综合孔径成像中,基于单一模型的成像反演方法难以有效应对模型误差,进行准确图像重构的问题,提出了一种基于双模型(DM)的综合孔径成像反演方法,用于校正反演模型的参数误差,并对目标场景进行高精度的毫米波图像重构。鉴于傅里叶变换(MFFT)模型和G 矩阵(GM)模型参数敏感性不同的特性,提出的DM方法首先通过比较两种模型的重构误差,对存在误差的成像参数进行准确校正;然后在精确GM模型的基础上,借助改进的正则化方法重建出高精度的目标图像。经仿真实验证明,相比于传统的单模型成像方法,提出的DM方法能够有效校正成像模型的参数误差,并对目标场景进行高精度的毫米波图像重构。     

光学稀疏孔径成像复合孔径阵列结构研究

对环型、Y型和Golay6等典型的光学稀疏孔径成像系统,给出了最大和最小填充因子,结果表明,最大填充因子只与子孔径的数目有关.提出一种建立在典型光学稀疏孔径阵型基础上的复合孔径阵列结构,给出了3种不同复合孔径阵列结构形式,在填充因子相同的情况下,用计算机仿真子孔径间距变化、子阵列旋转对调制传递函数(MTF)的影响,并对系统模拟成像及噪后的图像进行重构,使用相关系数对图像质量进行评价.结果表明,这种复合孔径阵列结构通过复制子阵列能够扩大系统的口径,而且具有易于加工、装调方便的特点.     

镜面反射综合孔径近场成像及其成像分辨率研究

镜面反射综合孔径成像技术是一种通过非相干探测实现综合孔径成像的方法,利用功率探测获得余弦可视度函数,进而通过反演算法获得目标场景亮温图像。文中对镜面反射综合孔径成像方法的近场成像及其成像分辨率进行了理论研究,并通过点源成像实验对理论分析结果进行了实验验证,实验测得的成像角度分别为16.07°、18.48°、23.73°和27.47°,对应的成像分辨率分别为0.95°、0.98°、1.00°和1.04°,实验结果和理论计算结果相符,表明了镜面反射综合孔径成像技术在近场成像领域应用的有效性和优越性。     

一种新的机载单站无源定位方法

根据合成孔径技术原理,提出一种基于合成孔径雷达成像原理的机载单站无源定位方法。提出电子战系统中的合成孔径构造方法,分析这种无源定位方法的定位误差分布。通过仿真确定了合成孔径的建立时间与定位精度的关系。     

空时被动合成孔径阵列处理算法研究

本文介绍了两种被动合成孔径阵列处理算法。第一种算法是通过空时数据的互协方差矩阵估计,来精确估计相位校正因子,以提高孔径合成性能;另一种是在前一种算法基础之上,利用对信号子空间的低秩近似来提高低信噪比环境下相位校正因子的估计性能,从而提高被动合成孔径性能的算法。通过对仿真数据和实验数据的分析和比较,说明这两种新算法在较低信噪比下可以得到比传统的ETAM和后来的时域ETAM算法更好的相位估计与方位分辨性能和信号增益。     

光学合成孔径成像原理及图像复原技术

根据光学合成孔径系统成像原理,利用傅立叶光学理论得出了合成孔径系统的点扩散函数（PSF）和光学传递函数（OTF）,从这两个参数分析了合成孔径成像系统的性能;给出了使用维纳滤波算法进行图像复原的方法。分析和实验结果表明,用光学合成孔径系统和图像复原技术完全可以达到单个大孔径的成像观测效果。     

一种合成孔径雷达的快速数据处理方法

简要介绍了合成孔径雷达相关积累的数字实现方法。在满足实时成像和一定分辨率的条件下,分析了系统对运算速度的要求,提出了一种改进的快速傅里叶算法及其实现方法。分析证明,这种算法是快速有效的。     

光学成像无源定位及误差分析

分析了一种基于光学成像的目标无源定位方法,成像相机获取目标的图像与计算机相联,进行数字图像处理并计算出目标的方位角与俯仰角,达到对目标定位的目的。利用此方法可进行太阳的精确定位,并对此方法的误差进行了分析。     

圆周SAR子孔径频域成像处理方法研究

圆周合成孔径雷达(Circular Synthetic Aperture Radar,CSAR)因具有超高分辨率、三维成像能力、全方位信息获取等优势已经成为雷达领域的研究热点.在实际应用中,场景中目标通常仅在较小观测角度内具有近似恒定的散射特性.为此本文提出了一种基于子孔径划分的CSAR频域成像处理方法,该方法相比于时域成像处理具有更高的处理效率.文中给出了CSAR回波的频谱表达形式并深入分析了其特性;提出了CSAR子孔径频域成像处理的基本流程,理论上详细论证了文中所提算法的可行性.最后仿真试验证实了文中所提信号模型及成像处理流程的正确性.     

基于改进CLEAN算法的毫米波综合孔径成像重建方法研究

在毫米波综合孔径成像中,当处理对象是扩展源时,得到的图像存在着条纹现象。提出了一种改进的CLEAN算法,将经过窗函数加权的阵列点散布函数用于CLEAN算法的解卷积过程。仿真结果表明,采用该算法对被点散布函数副瓣和噪声污染的毫米波综合孔径图像进行重建时,图像质量得到了进一步改善。     

基于合成孔径阵列的雷达辐射源被动定位技术研究

本文引入被动合成孔径天线阵列新概念,将不同时间位于不同飞行位置的同一接收机视为合成孔径天线阵元,充分利用小型飞行器的空间运动特性及雷达脉冲信号的周期旋转特性,给出雷达辐射源信号虚拟到达时间差精确估计方法,并给出基于虚拟到达时间差的雷达辐射源被动定位方程构建方法及闭式求解算法,以实现雷达辐射源的快速可靠定位.计算机仿真验证了所提算法性能,并证明本文算法针对搜索警戒雷达等脉冲规律稳定的雷达辐射源具有较高的定位实用价值.     

基于时频分析的合成孔径激光雷达成像算法

建立了SAL回波信号模型,推导计算了微振动对SAL回波相位的影响。分别采用RD算法和基于SPWVD分布的时频成像算法对工作于机载正侧视条带模式的SAL系统进行数值仿真分析。结果表明,在SAL平台作平稳飞行时,采用RD算法可以清晰地对点目标进行成像;根据实际情况引入振动频率不超过500 Hz、振幅不超过0.2 mm的微振动参数,采用RD算法所得到图像的方位分辨率严重下降,采用基于SPWVD分布的时频成像算法可以有效消除振动引起的多普勒频移及其对成像的影响。