[发明专利]一种用于稀疏圆周扫描系统的稀疏布阵方法

说明书

本发明公开了一种用于稀疏圆周扫描系统的稀疏布阵方法，包括：对发射天线阵列单元做α倍稀疏；其中，α为正偶数；获取发射天线阵列单元和接收天线阵列单元的参数特性；根据发射天线阵列单元和接收天线阵列单元的参数特性，判断是否满足阵列稀疏约束条件；若确定满足阵列稀疏约束条件，则在阵列稀疏约束条件下，通过求解发射天线阵列单元到相应的接收天线阵列单元距离和最小的方法，获得最优的稀疏布阵方式。本发明公开了一种用于稀疏圆周扫描系统的稀疏布阵方法，稀疏后的阵列天线单元个数降低为原来的三分之一，大大降低了成本，减轻了天线阵列的重量，便于系统运输和调试，降低了圆周扫描三维成像系统的成本以及天线阵列的重量。

技术领域

本发明属于毫米波安检成像技术领域，尤其涉及一种用于稀疏圆周扫描系统的稀疏布阵方法。

背景技术

近年来国内外的恐怖袭击事件频繁发生，危险物品的种类也越来越多，传统的安检手段已经不满足当前安检市场的需求。传统的金属探测器仅能探测金属违禁品，对塑料炸弹、陶瓷刀具都无能为力；X光安检设备虽然能检测所有的违禁物品，但是对人体健康有一定的威胁，不是最佳的安检手段。

目前毫米波三维成像技术是一种替代传统安检手段的有效方法。L3公司的圆柱扫描三维成像系统是目前市场上主要的毫米波三维成像系统。但是该系统的成本至少是传统金属安检门的几十倍，不利于大面积的推广使用。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种用于稀疏圆周扫描系统的稀疏布阵方法，稀疏后的阵列天线单元个数降低为原来的三分之一，大大降低了成本，减轻了天线阵列的重量，便于系统运输和调试，降低了圆周扫描三维成像系统的成本以及天线阵列的重量。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种用于稀疏圆周扫描系统的稀疏布阵方法，包括：

对发射天线阵列单元做α倍稀疏；其中，α为正偶数；

获取发射天线阵列单元和接收天线阵列单元的参数特性；

根据发射天线阵列单元和接收天线阵列单元的参数特性，判断是否满足阵列稀疏约束条件；

若确定满足阵列稀疏约束条件，则在阵列稀疏约束条件下，通过求解发射天线阵列单元到相应的接收天线阵列单元距离和最小的方法，获得最优的稀疏布阵方式。

在上述用于稀疏圆周扫描系统的稀疏布阵方法中，阵列稀疏约束条件，包括：

约束条件一：发射天线阵列单元的稀疏是周期性且等间隔的；

约束条件二：任意发射天线阵列单元和任意接收天线阵列单元的等效位置是唯一的，即不出现重复的等效位置；

约束条件三：任意发射天线阵列单元和任意接收天线阵列单元的等效位置的间隔符合奈奎斯特采样定律。

在上述用于稀疏圆周扫描系统的稀疏布阵方法中，等效位置为任意发射天线阵列单元到参与接收的任意接收天线阵列单元距离连线的中点位置；等效位置不重复等价于任意发射天线阵列单元位置到接收此发射天线阵列单元信号的任意接收天线阵列单元位置连线长度不重复。

在上述用于稀疏圆周扫描系统的稀疏布阵方法中，接收天线阵列单元和发射天线阵列单元的位置是分离的，即收发分置；

取：

稀疏天线某个发射天线阵列单元的位置为T_m，某个接收天线阵列单元的位置为R_n；同一个稀疏天线阵列的另一个发射天线阵列单元的位置为T_m′，另一个接收天线阵列单元的位置为R_n′，

则：

T_m+R_n≠T_m′+R_n′