[发明专利]一种柱面雷达成像系统

说明书

本发明公开了一种柱面雷达成像系统，包括：由若干阵元集合方阵构成的柱面阵列天线、数据采集模组以及成像模组；各阵元集合方阵的首行和尾行的位置设置有发射阵元；各阵元集合方阵的首列和尾列、除了所述发射阵元之外的位置设置有接收阵元；数据采集模组与各接收阵元电气连接，用于采集各接收阵元接收的初始回波信号，并对所述初始回波信号进行处理，获得回波信号；所述成像模组与所述采集模组电气连接，用于对采集模组获得的回波信号进行处理，获得三维散射强度图。本发明通过在柱面阵列天线中的各阵元集合方阵的首行和尾行设置发射阵元，在各阵元集合方阵的首列和尾列设置接收阵元，能够减少阵元的数量，提高数据采集的效率，提高成像的效率。

技术领域

本发明涉及雷达成像技术领域，特别涉及一种柱面雷达成像系统。

背景技术

为了保护公众安全，防范各种威胁，对公共场所特别是火车站、机场、客运站等来往人员安检必不可少。众多安检器中，微波成像是利用最为广泛。但是传统的安检器无法做到全方位探测，因而国内外研究机构把目光转向了柱面阵列雷达成像。

现有的柱面阵列雷达有两种工作方式，一种是利用收发天线在曲面内进行机械扫描；这种方法虽然阵元数量少，系统简单，但数据采集时间长，难以满足实际需求。另一种是利用实孔径或实孔径和合成孔径相结合的方式获取数据，但这种方法需耗费大量天线阵元且系统复杂度高。因此现有的柱面阵列雷达成像装置均存在一定的缺陷。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种柱面雷达成像系统，用于解决现有技术中柱面阵列雷达数据采集时间长或天线阵元耗费数量多的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的实施例采用了如下技术方案：一种柱面雷达成像系统，包括：由若干阵元集合方阵构成的柱面阵列天线、数据采集模组以及成像模组；

各所述阵元集合方阵的首行和尾行的位置设置有发射阵元；

各所述阵元集合方阵的首列和尾列、除了所述发射阵元之外的位置设置有接收阵元；

所述数据采集模组与各所述接收阵元电气连接，用于采集各所述接收阵元接收的初始回波信号，并对所述初始回波信号进行处理，获得回波信号；

所述成像模组与所述采集模组电气连接，用于对采集模组获得的回波信号进行处理，获得三维散射强度图。

可选的，所述系统还包括：频点信号生成模组以及频点信号分配模组；

所述频点信号生成模组用于生成若干不同频点的频点信号，所述频点信号生成模组的输出端与频点信号分配模组的输入端电气连接；

所述频点信号分配模组用于接收所述频点生成模组生成的若干频点信号，并将各所述频点信号分别依次分配给各所述阵元集合中的第一发射阵元，以使所述第一发射阵元发射频点信号；

可选的，所述系统还包括：与各阵元集合方阵对应的阵元选通开关以及与各所述阵元选通开关电气连接的控制模组；

各所述阵元选通开关串联在所述阵元集合方阵的发射阵元和频率分配模组之间，各所述阵元选通开关用于根据控制模组输出的控制信号，接通阵元集合方阵中的一个发射阵元作为当前工作的第一发射阵元，以使所述频率分配模组为所述第一发射阵元分配频点信号输。

可选的，所述频点信号生成模组包括：阵元收发定时器、基准频率源、波形发生器、正交调制器以及频率合成器；

所述阵元收发定时器输出端分别与所述基准频率源的输出端以及所述频率合成器的输入端电气连接；所述阵元收发定时器用于生成时间控制信号，并将所述时间控制信号输出给所述基准频率源以及所述频率合成器，以控制微波产生的时间；