一种基于无限状态机有序云信号的层析扫描成像仪制造技术

本发明专利技术提出一种基于无限状态机有序云信号的层析扫描成像仪，包括无限状态机有序云信号产生器(1)，信号耦合器，射频发射模块(2)，开关组合模块(3)，接收模块和相关干涉成像处理模块(8)；无限状态机有序云信号产生器(1)用于产生第一有序云信号；信号耦合器用于将第一有序云信号转换为第二有序云信号；射频发射模块(2)用于接收第一有序云信号，并将第一有序云信号变换至射频发射出去；开关组合模块(3)用于控制接收模块的工作时序，并对有序云信号的杂波进行消除；接收模块用于对有序云信号进行延时和增益处理，处理后的信号输出至相关干涉成像处理模块(8)；相关干涉成像处理模块(8)用于完成对探测目标的层析成像。

Tomographic scanning imager based on ordered cloud signal of infinite state machine

A tomographic scanning imaging instrument based on ordered cloud signals of an infinite state machine (ISM) is presented, which comprises an ISM ordered cloud signal generator (1), a signal coupler, a radio frequency transmitting module (2), a switch combination module (3), a receiving module and a correlation interference imaging processing module (8), and an ISM ordered cloud signal generator (1) for use. In generating the first ordered cloud signal, the signal coupler is used for converting the first ordered cloud signal to the second ordered cloud signal, the radio frequency transmitting module (2) is used for receiving the first ordered cloud signal and converting the first ordered cloud signal to the radio frequency transmitting, and the switching combination module (3) is used for controlling the timing of the receiving module and is provided with The clutter of the sequence cloud signal is eliminated; the receiving module is used to delay and gain the sequence cloud signal, and the processed signal is output to the correlation interferometric imaging processing module (8); and the correlation interferometric imaging processing module (8) is used to complete the tomography of the detection target.

【技术实现步骤摘要】
一种基于无限状态机有序云信号的层析扫描成像仪
本专利技术涉及雷达遥感
，具体涉及一种基于无限状态机有序云信号的层析扫描成像仪。
技术介绍
层析成像扫描仪是探测表层下结构的无损探测仪器，它利用电磁波对地表的穿透能力，从表层向内部发射载有有序云信号的电磁波，电磁波在介质特性变化的界面上形成散射，通过接收散射回波信号，根据其时延、形状及频谱特性等参数，解译出目标位置、介质结构及性质，在数据处理的基础上，应用图像的恢复与重建技术，对目标进行扫描成像处理，以期达到对表层下目标真实和直观的再现。现有的技术由于采用了基于冲击脉冲信号、调频连续波信号的相干检测技术，回波信号是连续相干的，因此始终受各种杂波的影响。杂波通常很强，且随着位置变化，很难消除，给目标探测带来困难。几乎所有的现存手段都难于摆脱上述影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于为解决现有技术在浅表层探测中遇到的杂波干扰强、难以消除杂波、成像空间分辨率受限等问题，为实现上述目的，本专利技术提出一种基于无限状态机有序云信号的层析扫描成像仪，包括无限状态机有序云信号产生器1，信号耦合器，射频发射模块2，开关组合模块3，接收模块和相关干涉成像处理模块8；所述无限状态机有序云信号产生器1用于产生第一有序云信号，所述信号耦合器，用于将第一有序云信号转换为第二有序云信号；所述第二有序云信号是第一有序云信号的副本信号；所述的射频发射模块2用于接收所述第一有序云信号，并将所述第一有序云信号变换至射频并发射出去；所述的开关组合模块3，用于控制接收模块的工作时序，并将所述第二有序云信号分别输出至接收模块；所述接收模块用于对所述第二有序云信号进行延时和增益处理，处理后的信号，输出至相关干涉成像处理模块8；所述的相关干涉成像处理模块8用于对延时和增益处理后的第二有序云信号进行AD变换、杂波对消和相关干涉处理，完成对探测目标的层析成像。作为所述装置的一种改进，所述无限状态机有序云信号产生器1包括构成非线性闭环自激电路的多通道迭代积分器、输出模块94和组合乘法器95；所述多通道迭代积分器，用于对每个输入信号分别进行积分，然后输出不重复的动态有序信号，所述动态有序信号为自迭代量信号；所述多通道迭代积分器包括多个迭代积分器；所述输出模块94，用于将每个迭代积分器积分产生的自迭代量信号分别输出到所述组合乘法器95；还用于将每个迭代积分器的自迭代量信号反馈回所在迭代积分器的输入端；所述组合乘法器95，用于将接收到的所有的自迭代量信号两两相乘形成互迭代量信号，然后将所述互迭代量信号反馈回指定的迭代积分器的输入端；所述每个迭代积分器包括正反馈电路，用于实现自激振荡；所述多通道迭代积分器包括第一迭代积分器91、第二迭代积分器92和第三迭代积分器93；所述第一迭代积分器91包括第一路加法器电路和第一路积分器电路；所述第一路加法器电路包括第一路第一级运算放大器111、第一电阻、第二电阻和第三电阻；所述第一路积分器电路包括第一路第二级运算放大器112、第四电阻和第一电容；所述第一迭代积分器91输出第一路自迭代量信号X；所述第二迭代积分器92包括第二路加法器电路和第二路积分器电路；所述第二路加法器电路包括第二路第一级运算放大器121、第五电阻、第六电阻和第七电阻；所述第一路积分器电路包括第二路第二级运算放大器122、第八电阻和第二电容；所述第二迭代积分器92输出第二路自迭代量信号Y；所述第三迭代积分器93包括第三路加法器电路和第三路积分器电路；所述第三路加法器电路包括第三路第一级运算放大器131、第九电阻、第十电阻和第十一电阻；所述第三路积分器电路包括第三路第二级运算放大器132、第十二电阻和第三电容；所述第三迭代积分器93输出第三路自迭代量信号Z；所述输出模块94包括路第一路输出反馈单元、第二路输出反馈单元和第三路输出反馈单元，第一路输出反馈单元将第一路自迭代量信号X反馈给第一迭代积分电路91的第一电阻；第二路输出反馈单元将第二路自迭代量信号Y反馈给第二迭代积分器92的第五电阻；第三路路输出反馈单元将第三路自迭代量信号Z反馈给第三迭代积分器93的第九电阻；所述组合乘法器95包括第一乘法器151、第二乘法器152和第三乘法器153；所述第一乘法器151用于将第一路自迭代量信号X和第三路自迭代量信号Z相乘得到第一互迭代量信号XZ并反馈给所述第二迭代积分器92的第六电阻；所述第二乘法器152用于将第一路自迭代量信号X和第二路自迭代量信号Y相乘得到第二互迭代量信号XY并反馈给第三迭代积分器93的第十电阻；所述第三乘法器153用于将第二路自迭代量信号Y和第三路自迭代量信号Z相乘并反馈得到第三互迭代量信号YZ并反馈给第一迭代积分器91的第二电阻；所述第一迭代积分器91中第一路自迭代量信号X的反馈系数A1为：A1＝RX/R1X(1)其中，RX为第三电阻的阻值，R1X为第一电阻的阻值；第三互迭代量YZ的反馈系数B1为：B1＝RX/R2(2)其中，R2X为第二电阻的阻值；积分时间常数C1为：C1＝RXT×CXT(3)其中，RXT为第四电阻的阻值，CXT为第一电容的电容值；在所述第二迭代积分器92中，第二路自迭代量信号Y的反馈系数A2为：A2＝RY/R1Y(4)其中，RY为第七电阻的阻值，R1Y为第五电阻的阻值；第二互迭代量XY的反馈系数B2为：B2＝RY/R2Y(5)其中，R2Y为第六电阻的阻值；积分时间常数C2为：C2＝RYT×CYT(6)其中，RYT为第八电阻的阻值，CYT为第二电容的电容值；在所述第三迭代积分器93中，第三路自迭代量信号Z的反馈系数A3为：A3＝RZ/R1Z(7)其中，RZ为第十一电阻的阻值，R1Z为第九电阻的阻值；第一互迭代量XY的反馈系数B3为：B3＝RZ/R2Z(8)其中，R2Z为第十电阻的阻值；积分时间常数C3为：C3＝RZT×CZT(9)其中，RZT为第十二电阻的阻值，CZT为第三电容的电容值。作为所述装置的一种改进，所述的射频发射模块模块2包括：射频发射器21和发射天线22，所述射频发射器21接收所述第一有序云信号，将其变换至射频并放大，输出至发射天线22；所述发射天线22将接收到的射频信号辐射出去。作为所述装置的一种改进，所述的开关组合模块3包括：第一开关31和第二开关32；所述第一开关31和第二开关32对第二有序云信号进行开关控制，分别将接通后的信号输出至接收模块，进而控制接收模块工作时序。作为所述装置的一种改进，所述接收模块包括第一可变函数发生器5，第一接收单元4，第二可变函数发生器7和第二接收单元6；所述第一可变函数发生器5，用于将第一开关31输出的第二有序云信号进行延时和增益处理，处理后的信号，输出至第一接收单元4；所述第一接收单元4用于对接收到的信号进行杂波消除，并输出信号至相关干涉成像处理模块8；所述的第二可变函数发生器7将第二开关32输出的所述第二有序云信号进行延时和增益处理，处理后的信号，输出至所述第二接收单元6；所述的第二接收单元6将接收到的所述信号，进行杂波消除，输出信号至相关干涉成像处理模块8。作为所述装置的一种改进，所述的第一可变函数发生器5包括：第一函数发生器51、第一可变延时器52和第一可变衰减器53；所述第一函数发生器51与第一开关31、相关干涉成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于无限状态机有序云信号的层析扫描成像仪，其特征在于，所述扫描成像仪包括无限状态机有序云信号产生器(1)，信号耦合器，射频发射模块(2)，开关组合模块(3)，接收模块和相关干涉成像处理模块(8)；所述无限状态机有序云信号产生器(1)用于产生和输出第一有序云信号，所述信号耦合器，用于产生和输出第二有序云信号；所述第二有序云信号是第一有序云信号的副本信号；所述的射频发射模块(2)，用于接收所述第一有序云信号，并将所述第一有序云信号变换至射频并发射出去；所述的开关组合模块(3)，用于控制接收模块的工作时序，并对所述第二有序云信号的杂波进行消除；输出至接收模块；所述接收模块用于对所述第二有序云信号进行延时和增益处理，处理后的信号，输出至相关干涉成像处理模块(8)；所述的相关干涉成像处理模块(8)，用于对延时和增益处理后的第二有序云信号进行AD变换、杂波对消和相关干涉处理，完成对探测目标的层析成像。

【技术特征摘要】
1.一种基于无限状态机有序云信号的层析扫描成像仪，其特征在于，所述扫描成像仪包括无限状态机有序云信号产生器(1)，信号耦合器，射频发射模块(2)，开关组合模块(3)，接收模块和相关干涉成像处理模块(8)；所述无限状态机有序云信号产生器(1)用于产生和输出第一有序云信号，所述信号耦合器，用于产生和输出第二有序云信号；所述第二有序云信号是第一有序云信号的副本信号；所述的射频发射模块(2)，用于接收所述第一有序云信号，并将所述第一有序云信号变换至射频并发射出去；所述的开关组合模块(3)，用于控制接收模块的工作时序，并对所述第二有序云信号的杂波进行消除；输出至接收模块；所述接收模块用于对所述第二有序云信号进行延时和增益处理，处理后的信号，输出至相关干涉成像处理模块(8)；所述的相关干涉成像处理模块(8)，用于对延时和增益处理后的第二有序云信号进行AD变换、杂波对消和相关干涉处理，完成对探测目标的层析成像。2.根据权利要求1所述的基于无限状态机有序云信号的层析扫描成像仪，其特征在于，所述无限状态机有序云信号产生器(1)包括构成非线性闭环自激电路的多通道迭代积分器、输出模块(94)和组合乘法器(95)；所述多通道迭代积分器，用于对每个输入信号分别进行积分，然后输出不重复的动态有序信号，所述动态有序信号为自迭代量信号；所述多通道迭代积分器包括多个迭代积分器；所述输出模块(94)，用于将每个迭代积分器积分产生的自迭代量信号分别输出到所述组合乘法器(95)；还用于将每个迭代积分器的自迭代量信号反馈回所在迭代积分器的输入端；所述组合乘法器(95)，用于将接收到的所有的自迭代量信号两两相乘形成互迭代量信号，然后将所述互迭代量信号反馈回指定的迭代积分器的输入端；所述每个迭代积分器包括正反馈电路，用于实现自激振荡；所述多通道迭代积分器包括第一迭代积分器(91)、第二迭代积分器(92)和第三迭代积分器(93)；所述第一迭代积分器(91)包括第一路加法器电路和第一路积分器电路；所述第一路加法器电路包括第一路第一级运算放大器(111)、第一电阻、第二电阻和第三电阻；所述第一路积分器电路包括第一路第二级运算放大器(112)、第四电阻和第一电容；所述第一迭代积分器(91)输出第一路自迭代量信号(X)；所述第二迭代积分器(92)包括第二路加法器电路和第二路积分器电路；所述第二路加法器电路包括第二路第一级运算放大器(121)、第五电阻、第六电阻和第七电阻；所述第一路积分器电路包括第二路第二级运算放大器(122)、第八电阻和第二电容；所述第二迭代积分器(92)输出第二路自迭代量信号(Y)；所述第三迭代积分器(93)包括第三路加法器电路和第三路积分器电路；所述第三路加法器电路包括第三路第一级运算放大器(131)、第九电阻、第十电阻和第十一电阻；所述第三路积分器电路包括第三路第二级运算放大器(132)、第十二电阻和第三电容；所述第三迭代积分器(93)输出第三路自迭代量信号(Z)；所述输出模块(94)包括路第一路输出反馈单元、第二路输出反馈单元和第三路输出反馈单元，第一路输出反馈单元将第一路自迭代量信号(X)反馈给第一迭代积分电路(91)的第一电阻；第二路输出反馈单元将第二路自迭代量信号(Y)反馈给第二迭代积分器(92)的第五电阻；第三路路输出反馈单元将第三路自迭代量信号(Z)反馈给第三迭代积分器(93)的第九电阻；所述组合乘法器(95)包括第一乘法器(151)、第二乘法器(152)和第三乘法器(153)；所述第一乘法器(151)用于将第一路自迭代量信号(X)和第三路自迭代量信号(Z)相乘得到第一互迭代量信号(XZ)并反馈给所述第二迭代积分器(92)的第六电阻；所述第二乘法器(152)用于将第一路自迭代量信号(X)和第二路自迭代量信号(Y)相乘得到第二互迭代量信号(XY)并反馈给第三迭代积分器(93)的第十电阻；所述第三乘法器(153)用于将第二路自迭代量信号(Y)和第三路自迭代量信号(Z)相乘并反馈得到第三互迭代量信号(YZ)并反馈给第一迭代积分器(91)的第二电阻；所述第一迭代积分器(91)中第一路自迭代量信号(X)的反馈系数A1为：A1＝RX/R1X(1)其中，RX为第三电阻的阻值，R1X为第一电阻的阻值；第三互迭代量(YZ)的反馈系数B1为：B1＝RX/R2(2)其中，R2X为第二电阻的阻值；积分时间常数C1为：C1＝RXT×CXT(3)其中，RXT为第四电阻的阻值，CXT为第一电容的电容值；在所述第二迭代积分器(92)中，第二路自迭代量信号(Y)的反馈系数A2为：A2＝RY/R1Y(4)其中，RY为第七电阻的阻值，R1Y为第五电阻的阻值；第二互迭代量(XY)的反馈系数B2为：B2＝RY/R2Y(5)其中，R2Y为第六电阻的阻值；积分时间常数C2为：C2＝RYT×CYT(6)其中，RYT为第八电阻的阻值，CYT为第二电容的电容值；在所述第三迭代积分器(93)中，第三路自迭代量信号(Z)的反馈系数A3为：A3＝RZ/R1Z(7)其中，RZ为第十一电阻的阻值，R1Z为第九电阻的阻值；第一互迭代量(XY)的反馈系数B3为：B3＝RZ/R2Z(8)其中，R2Z为第十电阻的阻值；积分时间常数C3为：C3＝RZT×CZT(9)其中，RZT为第十二电阻的阻值，CZT为第三电容的电容值。3.根据权利要求2所述的基于无限状态机有序云信号的层析扫描成像仪，其特征在于，所述的射频发射模块(2)包括：射频发射器(21)和发射天线(22)，所述射频发射器(21)接收所述第一有序云信号，将其变换至射频并放大，输出至发射天线(22)；所述发射...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭伟，王彩云，刘鹏，
申请(专利权)人：王彩云，吉林省德鸿光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11