[发明专利]一种提高太赫兹被动成像单元灵敏度的调制解调方法有效
申请号: | 202011069662.6 | 申请日: | 2020-09-30 |
公开(公告)号: | CN112212984B | 公开(公告)日: | 2022-11-01 |
发明(设计)人: | 郑其斌;丁丽;李银伟;赵旋;李星;邱政宣;王晓鲲;林文褀;卜朝晖;李萍;朱亦鸣 | 申请(专利权)人: | 上海理工大学 |
主分类号: | G01J5/48 | 分类号: | G01J5/48;G01J5/0802;G01N21/3581;G01N21/25 |
代理公司: | 上海邦德专利代理事务所(普通合伙) 31312 | 代理人: | 余昌昊 |
地址: | 200093 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 提高 赫兹 被动 成像 单元 灵敏度 调制 解调 方法 | ||
1.一种提高太赫兹被动成像单元灵敏度的调制解调方法,其特征在于,包括以下装置:噪声源调制模块、与所述噪声源调制模块信号连接的数据采集模块及与所述数据采集模块信号连接的解调模块;
所述噪声源调制模块包括开关及与所述开关信号连接的噪声源与噪声源调制控制电路,所述噪声源调制控制电路用于调制所述噪声源的输出和截止的频率;或所述噪声源调制模块包括开关、与所述开关信号连接的RF射频源与噪声源调制控制电路;或所述噪声源调制模块包括开关、与所述开关信号连接的电光调制器与噪声源调制控制电路,所述电光调制器信号连接有红外光源与RF射频源;
所述数据采集模块包括功率探测器及与所述功率探测器信号连接的模数转换器;
所述解调模块包括解调电路;
还包括以下步骤:
S1、通过噪声源调制模块中的噪声源调制控制电路控制噪声源产生时有时无的载波信号,实现对待测对象发出目标辐射信号的调制,噪声源调制模块方法包括:
采用RF射频源的输出或其2、3次等高次谐波为噪声源,在RF射频源的后端加一个可快速通断控制的开关,通过电路控制开关的通断来实现调制;或
采用可实现高功率输出的红外光源,组合电光调制器、RF射频源,再配套可快速通断控制的开关和控制电路实现调制,该方法用于小功率RF射频源的射频信号加载到大功率红外光源上,使输出信号或其2、3次等高次谐波让功率探测器饱和,作为噪声源,配套控制电路实现噪声源的通断完成调制;
步骤S1还包括:
S11、采用25 GHz射频信号调制的红外光源为噪声源,再采用电路控制噪声源周期性输出、截止,噪声源有输出辐射时功率探测器达到饱和状态,假设待测的目标辐射信号为,功率放大器输出信号为, ,其中T为周期,,n为自然数,周期T由调制控制电路灵活设定,其中n(t)为低频噪声;
S2、功率探测器将输入信号的强度转化为一电压信号,将步骤S1的目标辐射信号和载波信号混合后,由于噪声源输出功率够大,通过调整噪声源的输出功率使功率探测器在检测到噪声时饱和或即将饱和,设置功率探测器即将饱和时的阈值,输出超过阈值即认为是饱和状态;而在噪声源截止时,输出即为目标辐射信号的THz波段辐射产生的输出真实值以及功率探测器中含有的低频噪声n(t),功率放大器的输出公式如下:
,
n为自然数,周期T,(1)
S3、通过解调模块中的解调电路以数字解调的形式实现信号的解调。
2.如权利要求1所述的一种提高太赫兹被动成像单元灵敏度的调制解调方法,其特征在于,所述步骤S3还包括:
S31、进行仿真过程,在后续的仿真过程中 用
表示,其中模拟目标辐射信号,是双边方波信号,其表达式如(2)所示,是单边方波信号,其表达式如(3)所示,是将平移半个周期的信号,中加入一个目的是模拟功率探测器在接受到噪声源辐射时达到饱和状态,
,n为自然数,(2)
, (3)
当时
成立
当 时
成立
S32、解调过程如下:
,其中,均是高频信号。
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