二维圆周综合孔径阵列优化及其毫米波成像特性研究

运用模拟退火算法对由20—30根天线组成的二维圆周综合孔径阵列进行优化排列,得到优化排布结果。在此基础上依据综合孔径成像的基本原理,分析了毫米波的成像算法,在u-v域运用了栅格化处理(G ridd ing方法)和线性插值方法。运用该成像算法对已优化排布的阵列进行了仿真,并进一步讨论了天线数目、插值方法等因素对成像特性的影响。

毫米波综合孔径近场成像研究

被动式综合孔径成像的原理是应用干涉原理对亮温度的空域进行采样,并通过傅立叶反变换方法得到视场亮温度分布图像。目前的成像算法都是针对机载或星载对地观测遥感情况,即采用远场条件近似成像算法,但对于隐藏武器探测等反恐情况和实验室试验系统来说,远场成像算法失效,必须寻求实用的近场成像算法。为此,在二维综合孔径成像原理的基础上,从几何校正的角度导出一种新的综合孔径成像近场算法,给出了该算法的计算机仿真结果,并具体分析了该校正后的近场算法的应用条件。通过与点源在远场条件下成像的方法进行了对比,说明该近场算法具有良好的稳定性。

立方卷积插值在合成孔径成像中的应用

稀疏天线阵可以大大减少合成孔径成像系统中的硬件数量,但是采到的可视度样本点就不是分布在一个均匀的网格上。可视度函数是空间频域的采样值,在做Fourier逆变换之前需要将样本点插到一个均匀的网格上。立方卷积插值的计算量虽然较大,但是插值效果较好。本文在最后给出了带状的T型阵列和旋转圆盘阵列的仿真效果。

ACT重构算法在孔径合成式辐射成像系统中的应用

孔径合成式辐射成像系统使用稀疏天线阵采样可视度函数,然后反演获得视场亮温的离散估计。由于天线阵的稀疏设计,造成可视度函数采样的缺失和非均匀分布,直接对它反演成像会造成很大的估计误差。采用自适应加权和采样Toeplitz结构,并利用共厄梯度算法重构连续的可视度函数,然后重采样到均匀矩形网格点上再进行二维IFFT变换,能获得较理想的成像效果。本文给出了该算法的仿真实验,表明该算法的可行性和有效性,并在此基础上为稀疏天线阵的布局提供了定量的衡量指标。