一种全息逆散射成像系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种全息逆散射成像系统及方法，逆散射系统的入射场由宽带圆极化天线产生，散射场由宽带双极化天线接收；本发明专利技术全息逆散射成像方法综合了散射信息的极化特性和多频点的频域特性，基于离散偶极子近似理论，将接收到的全极化散射信息一次性作为成像的输入条件，并等效为逆源问题；对于获得的多个频点下逆源问题的结果，将其等效为每个成像网格元素对应的波源的频域特性的结果，通过将等效波源的频域信息进行IFFT，即可获得等效波源在类时域中的特性，并选择类时域中起始位置的结果作为对目标的反演结果。结果作为对目标的反演结果。结果作为对目标的反演结果。

【技术实现步骤摘要】
一种全息逆散射成像系统及方法


[0001]本专利技术属于微波近场成像
，具体涉及一种全息逆散射成像系统及方法。

技术介绍

[0002]电磁场逆散射问题针对于利用入射与散射电磁场的信息，对散射体的相关物理信息进行计算或估计，是微波近场成像领域的重要手段。与其他常用的微波近场成像方法，如毫米波合成孔径雷达方法相比，逆散射成像能够更直接地反映出散射体目标本身的物理信息。该特点也使得应用逆散射方法的成像在较低频段如S频段,C波段中也可获得较高的成像分辨率。使用较低频微波的硬件系统，相较于毫米波，可以很大程度地节省硬件造价成本，同时也可以保障电磁波的穿透性，以便于将本逆散射成像方法应用于介质目标、及介质与金属共存的目标。
[0003]获取的散射场数据能否反映待测目标的准确信息，是决定能否通过逆问题对目标进行成像的基本条件。目前电磁场逆散射问题更广泛应用于以医学判断为代表的介质目标成像的要求，而与介质目标不同，金属目标具有强极性，即采用不同极化方式入射与接收电磁场时，应用逆散射成像对金属目标的成像结果一般各不相同。目前常见的逆散射成像系统采用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全息逆散射成像系统，其特征在于，包括发射天线，接收天线及成像处理单元；所述发射天线为宽带圆极化天线，用于在成像目标所在区域产生入射电磁波，所述发射天线对所述成像目标进行全极化激励；所述接收天线包括多个宽带双极化天线，均布置在所述成像目标周围，所述宽带双极化天线可同时获取所在处两个极化方向的散射场信息；所述成像处理单元用于根据所述散射场信息对目标进行成像，在成像处理过程中，在每一频点下，将所述接收天线接收的两个极化方向的所述散射场信息同时作为输入条件进行处理，以获得一个所述成像目标的反演结果；对多个频点下的所述反演结果进行处理，获得一幅目标像。2.如权利要求1所述的一种全息逆散射成像系统，其特征在于，所述宽带双极化天线组成天线线阵，并与过目标中心点的竖直线平行，天线线阵的中心点和所述发射天线的口径面均正对成像区域中心，天线线阵绕所述竖直线做圆周运动，每隔一个设定角度作为一个测量位置，在每个测量位置，所述天线线阵中的一个宽带双极化天线代表一个观测点，所述观测点均接收所述成像目标反射的不同频点的电磁波。3.如权利要求1所述的一种全息逆散射成像系统，其特征在于，所述宽带双极化天线组成多个天线线阵，布置在所述成像目标的周围。4.如权利要求3所述的一种全息逆散射成像系统，其特征在于，所述多个天线线阵布置在所述成像目标周围的圆柱面上。5.如权利要求1所述的一种全息逆散射成像系统，其特征在于，所述宽带双极化天线分布在所述成像目标周围的圆周面上。6.如权利要求1所述的一种全息逆散射成像系统，其特征在于，所述宽带双极化天线分布于一个平面上。7.如权利要求1所述的一种全息逆散射成像系统，其特征在于，所述发射天线发射S频段与C波段的电磁波。8.一种基于权利要求2所述的全息逆散射成像系统的成像方法，其特征在于，包括：在成像目标所在平面划定一块包括所述成像目标的成像区域，将所述成像区域进行网格剖分，每个网格作为一个成像元素；将每个成像元素均视为一个等效电偶极子源其中每个电偶极子包含三个方向的分量p
x
,p
y
,p
z
；改变所述天线线阵...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡冰，郑欣霖，董李静，戴磊，孙厚军，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：