The invention discloses a terahertz multi-mode real-time imaging system, which comprises a terahertz quasi-optical feed module, a terahertz plane imaging array front-end module, an intermediate frequency readout circuit, a signal processing and control module, a display module, a baseband signal generation module, a terahertz transmission signal and a local oscillator signal module. The system can work in four modes: passive non-coherent, passive coherent, active non-coherent and active coherent. It can meet the application requirements of all-weather silent surveillance, imaging and tracking of suspected key targets, and improve image contrast when the imaging quality is poor due to environmental factors. The system is suitable for space-to-space situational awareness and imaging tracking of space-to-space targets.
【技术实现步骤摘要】
太赫兹多模实时成像系统
本专利技术属于太赫兹成像
，尤其涉及一种太赫兹实时成像系统。
技术介绍
太赫兹(Terahertz，THz)波通常指的是频率在0.1THz～10THz(波长3mm～30μm)范围内的电磁辐射(1THz＝1012Hz)，在电磁波谱中介于微波和红外辐射之间。太赫兹波在空天态势感知与空天目标监视跟踪方面具有非常重要的应用价值。从传播特性角度来说，太赫兹波在高空、临近空间和外层空间的传播衰减很小，远远低于近地面空间，因此，可以利用太赫兹波在上述空间实现远距离目标探测与跟踪。其次，从目标特征角度来说，太赫兹频段目标的形影(轮廓)特征相比于微博频段更为清晰，且电磁环境更为纯净，从而可以有效提升复杂环境下的目标探测与识别能力。第三，从技术特色角度来说，太赫兹频段的探测信息系统可以综合利用微波频段和红外频段的技术优势。例如可以综合采用红外焦平面成像架构提升目标探测的时效性，同时，利用微波相参探测能力提升复杂环境下的抗干扰能力。通过综合微波频段和红外频段的技术优势，可以实现兼具小型化、分辨率高、实时性好、宽视场、相参探测等优点的太赫兹实时成像信息系统，...
【技术保护点】
1.一种太赫兹多模实时成像系统，其特征在于包括：太赫兹准光馈入模块(1)、太赫兹焦平面成像阵列前端模块(2)、中频读出电路(3)、信号处理与控制模块(4)、显示模块(5)、基带信号产生模块(6)和太赫兹发射信号与本振信号模块(7)；其中，所述太赫兹准光馈入模块(1)用于接收目标的太赫兹信号，并将太赫兹信号传递给所述太赫兹焦平面成像阵列前端模块(2)；所述太赫兹焦平面成像阵列前端模块(2)用于将接收到的太赫兹信号转变为太赫兹电流，并将太赫兹电流降频至中频信号，并将中频信号将传递给所述中频读出电路(3)；所述中频读出电路(3)用于读出所述太赫兹焦平面成像阵列前端模块(2)输出的...
【技术特征摘要】
1.一种太赫兹多模实时成像系统，其特征在于包括：太赫兹准光馈入模块(1)、太赫兹焦平面成像阵列前端模块(2)、中频读出电路(3)、信号处理与控制模块(4)、显示模块(5)、基带信号产生模块(6)和太赫兹发射信号与本振信号模块(7)；其中，所述太赫兹准光馈入模块(1)用于接收目标的太赫兹信号，并将太赫兹信号传递给所述太赫兹焦平面成像阵列前端模块(2)；所述太赫兹焦平面成像阵列前端模块(2)用于将接收到的太赫兹信号转变为太赫兹电流，并将太赫兹电流降频至中频信号，并将中频信号将传递给所述中频读出电路(3)；所述中频读出电路(3)用于读出所述太赫兹焦平面成像阵列前端模块(2)输出的中频信号，并将中频信号做进一步放大和模-数转换，输出数字信号，并将数字信号将传递给所述信号处理与控制模块(4)；所述信号处理与控制模块(4)用于接收并处理数字信号生成图像，并将图像传递给所述显示模块(5)；所述显示模块(5)用于接收并显示图像并提供人工控制接口；所述基带信号产生模块(6)用于产生基带信号并传递给所述太赫兹发射信号与本振信号模块(7)；所述太赫兹发射信号与本振信号模块(7)将基带信号通过倍频和放大方式产生本振信号以及太赫兹发射信号，其中，本振信号传递给所述太赫兹焦平面成像阵列前端模块(2)作为本振参考信号，太赫兹发射信号照射到目标上。2.根据权利要求1所述的太赫兹多模实时成像系统，其特征在于：所述太赫兹准光馈入模块(1)包括太赫兹准光透镜组(11)和伺服控制单元(12)；其中，所述太赫兹准光透镜组(11)和所述伺服控制单元(12)相连接，所述伺服控制单元(12)控制所述太赫兹准光透镜组(11)的位移，实现太赫兹准光透镜组(11)的焦距和视场的调节；所述太赫兹准光透镜组(11)用于接收目标的太赫兹信号，并将太赫兹信号传递给所述太赫兹焦平面成像阵列前端模块(2)。3.根据权利要求1所述的太赫兹多模实时成像系统，其特征在于：所述太赫兹焦平面成像阵列前端模块(2)包括太赫兹微透镜阵列(21)、太赫兹焦平面阵列芯片(22)、中频输出网络(23)和本振功率分配网络(24)；其中，所述太赫兹微透镜阵列(21)和所述太赫兹焦平面阵列芯片(22)作为整体，用于将接收到的太赫兹信号转变为太赫兹电流，并将太赫兹电流降频至中频信号；所述中频输出网络(23)用于读出太赫兹焦平面阵列芯片(22)输出的中频信号；所述本振功率分配网络(24)用于为太赫兹焦平面阵列芯片(22)中的检波/混频天线单元(220)提供点到点的本振功率。4.根据权利要求1所述的太赫兹多模实时成像系统，其特征在于：所述中频读出电路(3)包括矩阵开关(31)和读出电路阵列(32)；其中，所述矩阵开关(31)接受控制指令单元(41)的控制，选通相应的行与列，将中频信号传递给所述读出电路阵列(32)；所述读出电路阵列(32)包括与所述矩阵开关(31)的阵列规模相对应数量的通道，其中，每个通道包含功率放大器(321)和模数转换器(322)，其中，功率放大器(321)用于放大中频信号，模数转换器(322)用于将放大后的中频信号转换为数字信号，并将数字信号传递给信号处理与控制模块(4)。5.根据权利要求1所述的太赫兹多模实时成像系统，其特征在于：所述信号处理与控制模块(4)包括控制指令单元(41)和信号处理单元(42)；其中，所述信号处理单元(42)用于接收并处理数字信号生成图像并分析目标特征，并将图像传递给所述显示模块(5)；...
【专利技术属性】
技术研发人员：牟进超，许戎戎，刘昊，刘峰，孙兆阳，刘强，
申请(专利权)人：北京遥测技术研究所，航天长征火箭技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11
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