罗成高,,
邓彬,
秦玉亮,
王宏强,
庄钊文
国防科技大学电子科学学院 ? ?长沙 ? ?410073
基金项目:国家自然科学基金(61701513, 61571011)
详细信息
作者简介:陈硕：陈 硕(1990–)，男，出生于山东省菏泽市，国防科技大学电子科学学院博士生，从事太赫兹雷达孔径编码成像研究。E-mail: chenshuo_nudt@163.com
罗成高(1987–)，男，出生于湖北恩施，国防科学技术大学讲师，从事光学3维成像与显示、太赫兹雷达成像以及孔径编码雷达成像研究。E-mail: luochenggao@nudt.edu.cn
邓彬：邓 彬(1981–)，男，出生于山东省邹城市，国防科技大学电子科学学院副研究员，从事合成孔径雷达、太赫兹雷达微动与成像等研究。E-mail: dengbin_nudt@163.com
秦玉亮(1980–)，男，出生于山东省潍坊市，国防科技大学电子科学学院副研究员，主要从事太赫兹雷达、雷达关联成像和电磁涡旋等研究。E-mail: qinyuliang@nudt.edu.cn
王宏强(1970–)，男，出生于陕西省宝鸡市，国防科技大学电子科学学院研究员，973技术首席，原863太赫兹专家，中国兵工学会太赫兹应用技术专业委员会委员，从事太赫兹雷达、雷达信号处理和自动目标识别等研究。E-mail: oliverwhq@tom.com
庄钊文(1958–)，男，出生于福建省南安市，国防科技大学电子科学学院教授，主要从事雷达信号处理、动目标识别和卫星导航与定位等研究。E-mail: zhaowenzhuang@nudt.edu.cn
通讯作者:罗成高 ?luochenggao@nudt.edu.cn
中图分类号:TN95计量
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出版历程
收稿日期:2017-10-19
修回日期:2017-12-13
网络出版日期:2018-01-24
Research on Resolution of Terahertz Coded-aperture Imaging
Chen Shuo,Luo Chenggao,,
Deng Bin,
Qin Yuliang,
Wang Hongqiang,
Zhuang Zhaowen
College of Electronic Science and Engineering, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China
Funds:The National Natural Science Foundation of China (61701513, 61571011)
摘要
摘要:太赫兹孔径编码成像综合了光学孔径编码成像和微波关联成像的基本原理，通过孔径编码天线改变目标区域太赫兹波空间幅相分布来实现高分辨、高帧率、前视凝视成像。基于孔径编码天线，该文设计了雷达成像系统和准光扫描光路，可同时实现系统孔径编码和波束扫描功能，理论推导并仿真分析了其成像质量影响因素，并在此基础上比较了不同算法对孔径编码成像分辨性能的影响，证明了稀疏重构类算法对孔径编码成像的优势，最后对比了孔径编码成像和同尺寸阵列实孔径成像的结果，论证出孔径编码成像系统具有高分辨，易于小型化，成本较低等优点。该成像方式可广泛应用于战场侦查、安检反恐和末制导等领域。
关键词:太赫兹/
孔径编码/
凝视/
前视
Abstract:Terahertz coded-aperture imaging follows the basic principles of optical coded-aperture imaging and microwave coincidence imaging and is a novel imaging technique. Herein, the wave spatial distribution or illumination pattern is usually obtained by a sub-reflector antenna. Terahertz coded-aperture imaging has some significant advantages such as a high frame rate, high resolution, and ability of forward-looking and staring imaging. To achieve simultaneous functions of aperture coding and beam scanning, we designed a terahertz coded-aperture imaging system that utilizes digital sub-reflector antenna and quasi-optical techniques. Based on this system, we deduce and simulate the influencing factors on its resolution. Then, different algorithms are applied to the imaging model in order to verify the superiority of sparse reconstruction for coded-aperture imaging. Finally, we compare the imaging results of our imaging system and that of a traditional real aperture imaging structure for the same simulation parameters. The results prove that our imaging system performs better with high resolution, small volume, and low cost. This new imaging technique can be applied to areas such as battlefield reconnaissance, security checks, anti-terrorism, and terminal guidance.
Key words:Terahertz/
Coded-aperture/
Staring/
Forward-looking
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