毫米波综合孔径辐射计近场成像的研究

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1、毫米波综合孔径辐射计近场成像的研究华中科技大学硕士学位论文毫米波综合孔径辐射计近场成像研究姓名:王科举申请学位级别:硕士专业:电子与通信工程指导教师:胡飞2011-05-23华中科技大学硕士学位论文摘要毫米波段位于微波和红外之间,兼有两者的优点,具有一定的穿透能力。毫米波无源成像技术在近场探测领域中具有明显的优势,比微波成像有更高的空间分辨率,比红外成像有更好的对比度。毫米波成像体制中综合孔径辐射计无需机械扫描,可稀疏阵列,具有较高的空间分辨率。总之,采用综合孔径成像体制的无源毫米波成像技术在近场中有着广阔的应用前景。本文将着重研究毫米波综合孔径辐射计的近场成像技术

2、。论文在总结毫米波综合孔径辐射计在近场安检应用的国内外发展现状的基础上,首先,在毫米波辐射理论和综合孔径干涉原理基础上,推导出近场条件下的可见度函数与目标场景亮温分布的关系式;其次,以近场可见度函数相位误差为研究重点,仿真分析毫米波综合孔径辐射计的近场特性,主要包括近场相位误差对近场相干测量的影响和近场相位误差对反演场景位置的影响;然后,在近场特性分析的基础上讨论近场成像算法,重点是基于相位校正的傅氏反演算法和基于G矩阵的反演算法;昀后,给出完整系统的设备组成、信号处理流程以及在具体实验条件下对同一自然场景利用上述的两种反演算法反演成像,并对反演的场景辐射亮温图像进

3、行对比分析。实验表明两种反演方法在近场中都能有很好的成像效果,各有优缺点。关键词:毫米波无源成像综合孔径辐射计近场特性近场成像算法I华中科技大学硕士学位论文AbstractMillimeterwaveisbetweenthemicrowaveandinfrared,hastheadvantagesofthemandpenetratingability.Passivemillimeterwaveimagingtechnologyhasobviousadvantagesovermicrowaveimaging.PMWhashigherspatialresolutiont

4、hanmicrowave,andbettercontrastofimagingthaninfrared.Syntheticapertureradiometerwhichisbasedoncoherentsignalprocessingisoneofmillimeterwaveimagingsystem.Ithashighspatialresolutionwithoutmechanicalscanning.Inshort,passivemillimeterwaveimagingtechnologyusingsyntheticaperturehasbroadapplic

5、ationprospectsinthenearfield.Thearticlewillfocusontheresearchonnear-fieldimagingofmillimeterwavesyntheticapertureradiometerFirstly,derivingtherelationshipofthevisibilityfunctionandthetargetscenebrightnesstemperatureonthebasisofsyntheticapertureinterferometryandmillimeterwave.Secondly,n

6、ear-fieldphaseerrorisfocuslyresearched,simulatingmillimeter-waveSyntheticapertureradiometer'snear-fieldcharacteristicswhichincludesnear-fieldinterferometryandinversionpositionofthesceneontheimpactofnear-field'sphaseerror;Then,researchingnear-fieldimagingalgorithmsbasedontheanalysisofne

7、ar-fieldcharacteristics,thealgorithmsmostlyincludeFourieralgorithmbasedonphasecorrectionandG-matrixinversionalgorithm;Finally,acompletesystemandtheflowofsignalprocessingarepresented.besides,imagingthesamenaturalsceneswiththetwomethodsinthespecificexperimentalconditions.Experimentalre