傅里叶望远术目标重建的研究

作     者：叶溯 

作者单位：电子科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘艺

授予年度：2010年

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

主      题：傅里叶望远术 天线阵列配置 大气湍流 模数A/D转换 信噪比 

摘      要：傅里叶望远术(Fourier Telescopy,简称FT)是用不同空间频率的干涉条纹与被观察目标相互作用,其目标散射光中就包含了目标图像的空间频谱信息,通过对目标图像空间频谱的傅里叶反变换重建出目标图像。其特点是能够使用主动成像方式对空间暗目标进行超分辨率观测。 本文首先介绍傅里叶望远术的基本原理,对相位闭合等问题进行了分析计算。建立了FT仿真系统,模拟8个目标的FT重建过程。通过建立的FT仿真系统,计算不同天线阵列配置下的重建图像及其Strehl值分布,分析相关结果可知,目标大小为L×L,若要求系统图像空间分辨率为L/2N,则对应的T型等间距天线需呈三等臂结构,且单臂天线数NL=N。其中多个具体目标的重建结果说明,单臂天线数NL接近10时,重建的目标像已具备较好的可识别性。 其次对FT技术实现中相关问题作出研究。在大气湍流方面,采用功率谱反演法,使用了HV21、MHV21、SLC-Day等模型,模拟FT系统上行信道中大气湍流的作用,结果显示大气湍流对FT系统的成像质量影响在可接受范围内。同时对系统所需的A/D转换位数与信噪比进行计算知,在建立的FT仿真系统中,A/D转换位数需要在16位以上,若采用单周期采样,系统信噪比SNR需大于65dB,多周期采样时,所需信噪比可降低30dB,但对光束调制频率精度的要求相应提高。 最后对三光束傅里叶望远术实验室系统作出简介,并结合文中的相关结论,说明了光束调整的相关问题,展示了部分的实验结果。