协同体制被动毫米波成像系统天线阵布局优化

针对人体安检应用中的高分辨率实时成像需求,分析了被动毫米波成像系统中相控阵体制与综合孔径体制的关系,结合两者优势提出了一种协同体制被动毫米波成像系统.针对水平方向相控阵体制布局,利用模拟退火算法进行优化,提出采用不同孔径喇叭天线作为阵列单元的方式提升阵列性能,并对主波束效率最大化及副瓣电平最平坦两种准则下的优化结果进行比较;针对竖直方向综合孔径体制布局,设计了满足基线不缺失条件的冗余度最平均稀疏阵列布局.仿真分析结果表明优化后的阵列天线结构可满足被动成像中提升功率测量信噪比(SNR)的需求.

综合孔径辐射计偏微分方程近场图像反演算法

针对综合孔径辐射计傅里叶变换成像算法在近场条件下失效的问题,提出了一种基于局部自适应偏微分方程的精确数值图像反演算法.该反演算法根据待反演亮温图像的局部特征,在图像背景区域进行各向同性扩散来抑制噪声,在图像目标区域进行自适应扩散来保持图像边缘细节.近场仿真结果表明,该算法有效地降低了可视度测量噪声对亮温图像反演的影响.用一套8 mm波段二维综合孔径辐射计BHU-2D-U进行了成像实验,实验结果证明了该近场图像反演算法的有效性.

大斜视成像的目标谱分析及成像算法

雷达成像应用中会面临大斜视成像问题。大斜视情况下，目标回波信号谱在谱域中发生偏移，造成在有限的谱支持域中发生翻折和混叠，使得图像不能准确聚焦。通过斜视角计算偏移量，可恢复实际目标谱，进而采用距离徙动算法实现成像。该文通过分析大斜视下的信号谱及目标谱特性，详细说明了采样率和混叠的关系，并确定了距离徙动算法中的插值格点，减少了不必要的插值运算和插值误差，提升了成像处理效率。由于采用了谱域处理方法，未对距离方程进行近似，因此适用于处理远场与近场成像问题。仿真分析表明：文中所述处理方法可以有效完成近场大斜视情况下的精确聚焦成像，算法适用性广，且可实现快速处理。

基于距离徙动修正的近程大斜视成像算法

在近程大斜视成像中,当采用距离徙动(RM)算法进行处理时,信号谱在有限谱域范围内发生偏移,引起多次翻折造成混叠,使得通常处理方式不再适用。为此,提出一种解混叠方法恢复实际信号谱,通过斜视角或目标中心偏移量可计算出信号谱的翻折次数,依据翻折次数可将信号谱恢复至实际谱域位置,进而依照RM算法流程进行处理即可实现大斜视成像。该算法基于信号谱进行,未对距离方程进行近似处理,因此不仅适用于远场,同时可以解决近程大斜视成像问题。计算机仿真和实际实验测量结果显示,采用本文算法处理后可对成像范围内的目标实现精确聚焦。本文算法适用近程条件下阵列雷达或合成孔径雷达(SAR)的大斜视成像问题,可对较大斜视角情况实现精确聚焦。同时,本文算法的流程清晰,易于实际编程实现。