一种基于内部目标的主动太赫兹快速安检仪实时校正方法技术

技术编号:13891605 阅读:101 留言:0更新日期:2016-10-24 12:08
本发明专利技术公开了一种基于内部目标的主动太赫兹快速安检仪实时校正方法,该方法采用通过内部目标和测量目标到收发通道的距离来得到各自对应的单频信号,然后对各自对单频信号进行变换得到校正信号和目标信号,实现校正;本发明专利技术可校正不同发射通道i和接收通道j的非线性,可对每个脉冲完成实时校正,无需复杂的阵列校正网络,可简化太赫兹前端设计。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太赫兹MIMO合成孔径雷达成像,特别是一种基于内部目标的主动太赫兹快速安检仪实时校正方法
技术介绍
主动太赫兹快速安检仪是太赫兹波的重要应用领域,一般基于近距离的太赫兹MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)合成孔径雷达技术:利用太赫兹频段波长较短且易获得较大带宽特点,可获得较高的分辨率;而且采用阵列电扫,可有效提高系统帧速率;因而受到了广泛的关注与研究。不过,由于直接产生太赫兹源的技术相对不太成熟,目前普遍采用经过多次倍频和放大的间接产生太赫兹源的技术。经过多次倍频和放大后,使得太赫兹发射信号与太赫兹接收本振信号都会产生较大的非线性,也即较大的幅度和相位调制,分别用δA(t,τd)和 来表示。这种非线性会较大的影响太赫兹MIMO合成孔径的信号压缩效果,使得峰值旁瓣比(PSLR)、积分旁瓣比(ISLR)等下降,从而影响系统分辨率。目前的阵列非线性校正一般采用阵列校正网络来实现,如图1所示:延迟单元、校正源、信号耦合单元和匹配负载。其校正基本过程:1)获取对应接收通道j的校正中频信号Sif-refj(t,τd-refj),其获取过程:先触发线性调频源FMCW,经过延迟后产生太赫兹校正源,然后通过信号耦合进入太赫兹接收通道j,经过高速ADC采集获得校正中频信号。其中,σrefj是校正源输入接收通道j的幅度,τd-refj是校正源到接收通道j的延迟,k是线性调频源的调频斜率。δA(t,τd-refj)和是校正源与接收通道j的幅度和相位非线性。2)获取发射通道i和接收通道j的目标中频信号Sif-tgij(t,τd-tgij),其获取过程:先选择发射通道i,接着触发线性调频源FMCW,经过太赫兹发射阵列前端后辐射太赫兹波;然后目标背散射(Back-Scatter)的太赫兹波进入太赫兹接收通道j,经过高速ADC采集获得目标中频信号。其中,σtgij是发射通道i发射太赫兹波经目标散射后输入接收通道j的幅度;τd-tgij是发射通道i到目标,目标到接收通道j的延迟,也即 k是线性调频源的调频斜率。δA(t,τd-tgij)和是发射通道i与接收通道j的幅度和相位非线性。3)获取校正后的目标中频信号Sif-crij(t,τd-crij)。在浅度的幅度与相位非线性下,目标幅度非线性δA(t,τd-tgij)和校正幅度非线性δA(t,τd-refj)基本相等,相除可相消;目标相位非线性和校正相位非线性 基本相同,相除可相消。 S i f - c r i j ( t , τ d - c r i j ) = S i f - t g i j ( t , τ d - t g i j ) S i f - r e f j ( t , τ d - r e f j ) ≈ σ t g i j σ r e f j * exp { j 2 π k ( τ d - t g i j - τ d - r e f j ) t本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于内部目标的主动太赫兹快速安检仪实时校正方法,其特征在于校正原理过程为:在基于太赫兹MIMO合成孔径雷达技术的主动太赫兹快速安检仪外放置一测量目标,同时在仪器内部放置一个近距离参考的内部目标;太赫兹MIMO合成孔径雷达的THz发射馈源的发射通道i发射太赫兹信号,照射到内部目标和测量目标,照射的距离分别为Rrefi和Rtgi;经过内部目标和测量目标的背散射,太赫兹MIMO合成孔径雷达的THz接收馈源的接收通道j收到回波信号,接收距离分别为Rrefj和Rtgj;回波信号同时含有内部目标单频信号fIF‑refij=kτd‑refij和测量目标单频信号fIF‑tgij=kτd‑tgij,其中和所述内部目标单频信号fIF‑refij和测量目标单频信号fIF‑tgij经过傅里叶变换和傅里叶反变换分离后,得到对应的校正信号Sif‑refij(t,τd‑refij)和目标信号Sif‑tgij(t,τd‑tgij),然后可完成目标信号的实时校正。

【技术特征摘要】
1.一种基于内部目标的主动太赫兹快速安检仪实时校正方法,其特征在于校正原理过程为:在基于太赫兹MIMO合成孔径雷达技术的主动太赫兹快速安检仪外放置一测量目标,同时在仪器内部放置一个近距离参考的内部目标;太赫兹MIMO合成孔径雷达的THz发射馈源的发射通道i发射太赫兹信号,照射到内部目标和测量目标,照射的距离分别为Rrefi和Rtgi;经过内部目标和测量目标的背散射,太赫兹MIMO合成孔径雷达的THz接收馈源的接收通道j收到回波信号,接收距离分别为Rrefj和Rtgj;回波信号同时含有内部目标单频信号fIF-refij=kτd-refij和测量目标单频信号fIF-tgij=kτd-tgij,其中和所述内部目标单频信号fIF-refij和测量目标单频信号fIF-tgij经过傅里叶变换和傅里叶反变换分离后,得到对应的校正信号Sif-refij(t,τd-refij)和目标信号Sif-tgij(t,τd-tgij),然后可完成目标信号的实时校正。2.根据权利要求1所述的一种基于内部目标的主动太赫兹快速安检仪实时校正方法,其特征在于:所述内部目标到收发通道的距离Rrefi+Rrefj小于测量目标到收发通道的距离Rtgi+Rtgj,也即内部...

【专利技术属性】
技术研发人员:林海川邓贤进成彬彬安健飞陆彬曾耿华李彪黄昆刘杰
申请(专利权)人:中国工程物理研究院电子工程研究所
类型:发明
国别省市:四川;51

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