[发明专利]一种近程高分辨率探测成像方法及装置

权利要求书

1.一种近程高分辨率探测成像装置，其特征是，它包括线性调频源，线性调频源分别与发射天线阵列和混频器阵列相连，所述发射天线阵列与接收天线阵列相配合，所述接收天线阵列通过低噪声放大器阵列与混频器阵列相连，所述混频器阵列与多路数据采集模块相连，所述多路数据采集模块与信号处理与成像模块相连。

2.如权利要求1所述一种近程高分辨率探测成像装置，其特征是，所述线性调频源与混频器间还设有延时单元。

3.如权利要求1所述一种近程高分辨率探测成像装置，其特征是，所述发射天线阵列与接收天线阵列采用1发多收的天线阵列。

4.一种基于近程高分辨率探测成像装置的探测成像方法，其特征是，具体步骤为：

步骤一：确定探测区域，传播介质的介电常数及成像分辨率，线性调频源输出两路调频信号，一路作为发射信号经发射天线阵列辐射，另一路被作为本振信号输出至混频器阵列；

步骤二：确定第i组收发天线对对应相应点的传播路径l_i(A)及探测区域每一点相对每组收发天线对的信号传播时间t_i(A)，将t_i(A)存储到高速存储器；

步骤三：接收天线阵列接收探测目标反射的回波信号，输出至混频器阵列，与步骤一中所述的本振信号经混频器阵列混频得到中频信号；

步骤四：对混频器阵列中的每个混频器输出的中频信号处理得到其频谱，并将第i个混频器的频谱记为S_i(Δf)，并根据混频器输出中频信号的频谱得到目标散射信号的时延谱S_i(Δt)；

步骤五：判断环境参数和成像分辨率是否发生调整，如果环境参数和成像分辨率发生改变则返回步骤一，如果环境参数和成像分辨率未改变则判断是否需要对环境背景成像，如果需要对背景成像则执行步骤六，如果需要对目标信号成像则执行步骤七；

步骤六：去除目标信号，保留背景信号，然后计算S_i(Δt)对应的后向散射信号幅度值，计算L个收发天线对的后向散射信号的幅度值，进行相干叠加得到PBG_total(A)，将其存储至高速存储器；

步骤七：提取目标信号，然后计算S_i(Δt)对应的后向散射信号幅度值，计算L个收发天线对的后向散射信号的幅度值，进行相干叠加后得到P_total(A)，再与存至高速存储器的PBG_total(A)叠加后得到最终的探测区域的成像，得到探测目标的位置信息。

5.如权利要求4所述的探测成像方法，其特征是，所述步骤二的具体步骤为：

（2-1）确定第i组收发天线对对应M*N个点的传播路径l_i(A),探测区域长为M点，宽为N点，收发天线对的数目为L，则需M*N*L组运算，探测区域任意一点A相对于第i组收发天线对的传播路径记为l_i(A)；

（2-2）根据步骤（2-1）中的传播路径，确定探测区域每一点相对每组收发天线对的信号传播时间，并将每组收发天线对的信号传播时间t_i(A)存储到高速存储器；。

t_i(A)＝l_i(A)/v

v=c/ϵr.]]>

6.如权利要求4所述的探测成像方法，其特征是，所述步骤四的具体步骤为：

根据混频器输出中频信号的频谱S_i(Δf)，并利用公式：

Δt-td_i＝(Δf/B)·T₀＝(T₀/B)·Δf

Δf＝(B/T₀)·(Δt-td_i)

得到目标散射信号的时延谱S_i(Δt)，其中，B为宽带线性调频信号的带宽，td_i为线性调频源与第i个混频器间延时单元的延迟时间。