一种基于频分复用技术的人体安检系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于频分复用技术的人体安检系统，所述安检系统包括发射源模块、开关选择模块、发射模块阵列、接收模块阵列和检查模块，所述发射源模块，用于发射第一步进频连续波信号和第二步进频连续波信号；所述开关选择模块，用于接收所述第一步进频连续波信号，分配所述第一步进频连续波信号。本发明专利技术的发射模块阵列采用频分复用技术并多路发射，接收模块阵列多路接收回波信号，实现了探测波的多收多发，缩短了系统采样时间，提高了主动式人体安检系统的实时性，智能检测模块通过采用深度学习技术，提高了主动式人体安检系统的智能性和准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于频分复用技术的人体安检系统
本专利技术属于人体安检系统领域，特别涉及一种基于频分复用技术的人体安检系统。
技术介绍
目前的人体安检技术主要有金属探测器、X射线人体安检仪、毫米波/太赫兹人体安检仪等几大种类。金属探测器采用金属线圈产生交变电磁场，当被检测区域内有金属物体存在时，电磁场受到金属物体的扰动，这种扰动被用于接收信号的金属线圈感应到，从而实现对金属物体的探测。X射线人体安检仪采用微剂量X射线照射人体，探测人体的背散射或透射X射线信号，根据信号强度的分布不同发现人体体表携带的隐匿物品。毫米波/太赫兹人体安检仪分为主动式和被动式两种，主动式采用微小功率的毫米波/太赫兹辐射照射人体并探测人体的散射回波，之后通过特定的成像算法重构检测区域图像，被动式直接利用人体自身的热辐射进行被动式成像，实现对人体体表携带隐匿物品的探测。众所周知，成像系统的分辨率与其孔径大小成正比，孔径越大则分辨率越高。被动式安检成像采用光学的手段，其口径受到镜面尺寸的限制，往往小于0.5m这个量级，难以进一步提高。而主动式安检成像往往采用合成孔径雷达的手段，通过二维阵列或机械扫描合成出有效的大口径尺寸，可以较容易地实现大于1m的口径尺寸，再加上主动式成像有发射源并且进行相干探测，信噪比远远高于被动式成像，因此主动式毫米波/太赫兹安检成像在未来的高准确率人体安检领域具有不可替代的优势。然而现有的主动式毫米波/太赫兹安检系统实时性较差，在对被测对象进行安检时检测时间长，并且主动式毫米波/太赫兹安检检测效果较差，导致安检系统的安检准确度较低。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种基于频分复用技术的人体安检系统。一种基于频分复用技术的人体安检系统，所述安检系统包括发射源模块、开关选择模块、发射模块阵列、接收模块阵列和检查模块，所述发射源模块，用于发射第一步进频连续波信号和第二步进频连续波信号；所述开关选择模块，用于接收所述第一步进频连续波信号，分配所述第一步进频连续波信号；所述发射模块阵列，用于接收分配的所述第一步进频连续波信号，并对所述第一步进频连续波信号进行第一信号处理，得到探测波，发送所述探测波至被测对象，产生回波信号；所述接收模块阵列，用于接收所述回波信号和所述第二步进频连续波信号，对所述回波信号和所述第二步进频连续波信号进行第二信号处理，得到中频信号；所述检查模块，用于接收所述中频信号，对所述中频信号进行模数转换、快速傅里叶运算、选择区分处理、数字IQ解调、成像计算操作，得到人体三维复数图像，检测所述人体三维复数图像，反馈检测结果。优选的，所述发射源模块包括频率模块阵列，所述频率模块阵列包括多路频率源，每一所述频率源，用于产生所述第一步进频连续波信号和所述第二步进频连续波信号；所述第一步进频连续波信号和所述第二步进频连续波信号具有固定频差。优选的，所述开关选择模块包括多路开关模块，每一所述开关模块，用于接收所述第一步进频连续波信号，分配所述第一步进频连续波信号。优选的，所述发射模块阵列包括多路发射通道，所述发射通道的数量与所述频率源的数量一致。优选的，每一所述发射通道包括第一倍频链路、第一滤波器、第一放大器和发射天线，所述第一倍频链路，用于接收分配的所述第一步进频连续波信号，对所述第一步进频连续波信号进行倍频处理，得到第一倍频信号；所述第一滤波器，用于接收所述第一倍频信号，过滤所述第一倍频信号，得到第一过滤信号；所述第一放大器，用于接收所述第一过滤信号，对所述第一过滤信号进行功放处理，得到所述探测波；所述发射天线，用于接收所述探测波，并发送所述探测波至被测对象，产生所述回波信号，所述第一倍频链路、所述第一滤波器和所述第一放大器共同作用完成对所述第一步进频连续波信号进行的第一信号处理。优选的，所述接收模块阵列包括功分网络和多路接收通道，所述功分网络，用于接收所述第二步进频连续波信号，并功分所述第二步进频连续波信号，产生多路所述第二步进频连续波信号；每一所述接收通道，用于接收一路所述第二步进频连续波信号和所述回波信号，并对所述第二步进频连续波信号和所述回波信号进行预处理，得到所述中频信号，所述功分网络和每一所述接收通道共同作用完成对所述回波信号和所述第二步进频连续波信号进行的第二信号处理。优选的，每一所述接收通道包括第二倍频链路、第二滤波器、接收天线、低噪声放大器、混频器、第三滤波器和中频放大器，所述第二倍频链路，用于接收一路所述第二步进频连续波信号，对所述第二步进频连续波信号进行倍频处理，得到第二倍频信号；所述第二滤波器，用于接收所述第二倍频信号，过滤所述第二倍频信号，得到第二滤波信号；所述接收天线，用于接收并发送所述回波信号；所述低噪声放大器，用于接收所述回波信号，并对所述回波信号进行低噪放大处理，得到第二放大信号；所述混频器，用于接收所述第二放大信号和所述第二滤波信号，并对所述第二放大信号和所述第二滤波信号进行混频处理，得到混频信号；所述第三滤波器，用于接收所述混频信号，过滤所述混频信号，得到第三滤波信号；所述中频放大器，用于接收所述第三滤波信号，并对所述第三滤波信号进行中频放大处理，得到所述中频信号，所述第二倍频链路、所述第二滤波器、所述低噪声放大器、所述混频器、所述第三滤波器和所述中频放大器共同作用完成对所述第二步进频连续波信号和所述回波信号进行的预处理。优选的，所述发射源模块还包括时序控制模块，所述时序控制模块，用于产生所述时序脉冲，并将所述时序脉冲发送至所述频率模块阵列、所述发射模块阵列和所述信号采集模块，实现时间同步。优选的，所述检查模块包括信号采集模块、信号处理模块、智能检测模块和人机界面模块，所述信号采集模块，用于接收所述中频信号，对所述中频信号进行模数转换处理，产生数字信号；所述信号处理模块，用于接收所述数字信号，并采用快速傅里叶运算处理所述数字信号，对快速傅里叶运算后的信号进行选择区分处理，获取不同收发通道在不同频点下对应的所述数字信号，同时可根据所述时序脉冲产生数字中频本振信号，实现对所述数字信号的数字IQ解调，得到不同通道、频点下的数字IQ信号，结合成像算法从而得到所述人体三维复数图像；所述智能检测模块，用于检测所述人体三维复数图像，标示出所述人体三维复数图像中隐匿物品的位置和种类，输出所述检测结果；所述人机界面模块，用于接收所述检测结果，显示所述检测结果。一种基于频分复用技术的人体安检方法，所述安检方法包括：发射第一步进频连续波信号和第二步进频连续波信号；接收所述第一步进频连续波信号，分配所述第一步进频连续波信号；接收分配的所述第一步进频连续波信号，并对所述第一步进频连续波信号进行第一信号处理，得到探测波，发送所述探测波至被测对象，产生回波信号；接收所述回波信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于频分复用技术的人体安检系统，其特征在于，/n所述安检系统包括发射源模块、开关选择模块、发射模块阵列、接收模块阵列和检查模块，/n所述发射源模块，用于发射第一步进频连续波信号和第二步进频连续波信号；/n所述开关选择模块，用于接收所述第一步进频连续波信号，分配所述第一步进频连续波信号；/n所述发射模块阵列，用于接收分配的所述第一步进频连续波信号，并对所述第一步进频连续波信号进行第一信号处理，得到探测波，发送所述探测波至被测对象，产生回波信号；/n所述接收模块阵列，用于接收所述回波信号和所述第二步进频连续波信号，对所述回波信号和所述第二步进频连续波信号进行第二信号处理，得到中频信号；/n所述检查模块，用于接收所述中频信号，对所述中频信号进行模数转换、快速傅里叶运算、选择区分处理、数字IQ解调、成像计算操作，得到人体三维复数图像，检测所述人体三维复数图像，反馈检测结果。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于频分复用技术的人体安检系统，其特征在于，
所述安检系统包括发射源模块、开关选择模块、发射模块阵列、接收模块阵列和检查模块，
所述发射源模块，用于发射第一步进频连续波信号和第二步进频连续波信号；
所述开关选择模块，用于接收所述第一步进频连续波信号，分配所述第一步进频连续波信号；
所述发射模块阵列，用于接收分配的所述第一步进频连续波信号，并对所述第一步进频连续波信号进行第一信号处理，得到探测波，发送所述探测波至被测对象，产生回波信号；
所述接收模块阵列，用于接收所述回波信号和所述第二步进频连续波信号，对所述回波信号和所述第二步进频连续波信号进行第二信号处理，得到中频信号；
所述检查模块，用于接收所述中频信号，对所述中频信号进行模数转换、快速傅里叶运算、选择区分处理、数字IQ解调、成像计算操作，得到人体三维复数图像，检测所述人体三维复数图像，反馈检测结果。


2.根据权利要求1所述的安检系统，其特征在于，所述发射源模块包括频率模块阵列，
所述频率模块阵列包括多路频率源，每一所述频率源，用于产生所述第一步进频连续波信号和所述第二步进频连续波信号；
所述第一步进频连续波信号和所述第二步进频连续波信号具有固定频差。


3.根据权利要求1所述的安检系统，其特征在于，所述开关选择模块包括多路开关模块，
每一所述开关模块，用于接收所述第一步进频连续波信号，分配所述第一步进频连续波信号。


4.根据权利要求1或2所述的安检系统，其特征在于，所述发射模块阵列包括多路发射通道，
所述发射通道的数量与所述频率源的数量一致。


5.根据权利要求1所述的安检系统，其特征在于，每一所述发射通道包括第一倍频链路、第一滤波器、第一放大器和发射天线，
所述第一倍频链路，用于接收分配的所述第一步进频连续波信号，对所述第一步进频连续波信号进行倍频处理，得到第一倍频信号；
所述第一滤波器，用于接收所述第一倍频信号，过滤所述第一倍频信号，得到第一过滤信号；
所述第一放大器，用于接收所述第一过滤信号，对所述第一过滤信号进行功放处理，得到所述探测波；
所述发射天线，用于接收所述探测波，并发送所述探测波至被测对象，产生所述回波信号，
所述第一倍频链路、所述第一滤波器和所述第一放大器共同作用完成对所述第一步进频连续波信号进行的第一信号处理。


6.根据权利要求1所述的安检系统，其特征在于，所述接收模块阵列包括功分网络和多路接收通道，
所述功分网络，用于接收所述第二步进频连续波信号，并功分所述第二步进频连续波信号，产生多路所述第二步进频连续波信号；
每一所述接收通道，用于接收一路所述第二步进频连续波信号和所述回波信号，并对所述第二步进频连续波信号和所述回波信号进行预处理，得到所述中频信号，
所述功分网络和每一所述接收通道共同作用完成对所述回波信号和所述第二步进频连续波信号进行的第二信号处理。


7.根据权利要求6所述的安检系...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏武强，涂昊，
申请(专利权)人：博微太赫兹信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34