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红外与毫米波学报 2020年第3期39卷 300-305页

作者：孟祥新武帅涂昊柳桃荣靳学明博微太赫兹信息科技有限公司安徽合肥230000

提出一种应用于毫米波稀疏阵列成像的基于频率域成像算法和压缩感知技术相结合的成像算法。算法包含两个主要步骤,首先采用等效相位中心近似原理,将快速傅里叶变换成像算法用于周边形阵列,由于等效相位中心近似引入的残余相位误差无法... 详细信息

提出一种应用于毫米波稀疏阵列成像的基于频率域成像算法和压缩感知技术相结合的成像算法。算法包含两个主要步骤,首先采用等效相位中心近似原理,将快速傅里叶变换成像算法用于周边形阵列,由于等效相位中心近似引入的残余相位误差无法在近距离成像应用中被完全补偿,因此在第二个步骤中,提出基于压缩感知技术的基于迭代最小化的稀疏学习(SLIM)的改进算法用于重聚焦初始图像。通过等效相位中心近似原理和改进的SLIM算法的结合,所提算法具备更高的计算效率、提升了图像质量、相比于传统的SLIM算法具备更少的迭代次数。仿真结果验证了所提算法的有效性。

关键词：稀疏阵列成像傅里叶变换成像算法改进的SLIM算法压缩感知

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空间虚拟探测技术及其发展趋势

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系统工程与电子技术 2005年第12期27卷 2006-2009页

作者：张云华张祥坤姜景山中国科学院空间科学与应用研究中心微波遥感技术实验室北京100080

首先介绍了空间虚拟探测技术的特定含义,并论述了其与编队飞行的关系。以成像雷达为例,阐述了空间虚拟探测的理论基础,重点介绍了空间分辨率与空间频谱关系原理和稀疏阵成像原理,同时提出了空间虚拟探测技术发展的几项关键技术。最后对... 详细信息

首先介绍了空间虚拟探测技术的特定含义,并论述了其与编队飞行的关系。以成像雷达为例,阐述了空间虚拟探测的理论基础,重点介绍了空间分辨率与空间频谱关系原理和稀疏阵成像原理,同时提出了空间虚拟探测技术发展的几项关键技术。最后对空间虚拟探测技术的发展和广泛应用作出展望。

关键词：空间虚拟探测技术编队飞行稀疏阵列成像予孔径合成成像

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水下稀疏基阵成像波束形成算法与系统实现

水下稀疏基阵成像波束形成算法与系统实现

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作者：姜路南京信息工程大学

学位级别：硕士

一直以来,便携、高速实时阵列式成像系统的研究与设计,是所有海洋工作者与研究者们孜孜不倦努力的目标。阵列式成像是利用大型二维阵列以获取三维超高分辨率声学图像的一种探测方式。目前,对于阵列式成像系统的研究主要集中在以快速、... 详细信息

一直以来,便携、高速实时阵列式成像系统的研究与设计,是所有海洋工作者与研究者们孜孜不倦努力的目标。阵列式成像是利用大型二维阵列以获取三维超高分辨率声学图像的一种探测方式。目前,对于阵列式成像系统的研究主要集中在以快速、高分辨率、强鲁棒性为设计目标的基阵设计、波束形成算法以及相关的软硬件设计等几个方面。借鉴传统B型超声成像技术并结合合成孔径技术、阵列式成像技术等相关理论研究和实践基础,设计并实现一种基于稀疏阵列的水下超声成像软硬件系统,验证了一种一次发射-接收过程就可实现成像的稀疏阵列成像方式,并通过仿真实验与硬件系统试验共同验证该算法的正确性。水声换能器,即水声传感器,其设计对于系统的成像质量具有决定性作用。传感器阵元的设计与布阵排列直接影响成像系统最终性能。文章从传感器阵元的尺寸作为切入点分析不同孔径传感器阵元响应与不同阵元间距布阵的传感器阵列性能,利用乘性定理设计了双正面稀疏阵列并将其与Mills cross阵列进行性能对比明确了该型阵列的结构优势,本系统将其作为稀疏阵列成像的前端成像阵列。首先,文章重点分析了一次发射-接收成像方式的波束形成算法,对近场与远场波束形成性能的差异进行仿真分析,使用基于Matlab的Field-II工具箱对单焦点、多焦点以及变迹函数进行成像仿真实验,分析了在不同成像模式下的成像结果与变化趋势,确定并描述了一次发射-接收便可进行成像的稀疏阵列成像算法。接着,文章利用远场声势函数构建空间任意位置处声场回波,并使用两个预设点目标以及4发9收双正面稀疏阵列进行成像仿真,验证了该模型的正确性。在此基础上,使用16发25收的双正面结构进一步扩大阵列的规模以提高成像的质量,将不同布阵间距下的双正面稀疏阵列成像结果进行对比,结果充分验证了成像模型、算法以及相关理论的正确和有效。最后,设计4发9收的双正面阵列的超声成像系统,包括数据的下行、上行与处理系统。特别地,为了满足不同尺寸、特征阻抗、容抗的水声换能器的需要,改进设计驱动电路。定性分析了推挽式AC-AC变换电路的关键参数,并对“对称T型”滤波器的关键参数进行定量分析和仿真,确保发射的正弦脉冲信号稳定在100KHz。

关键词：稀疏阵列成像近场波束形成多焦点散射模型

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