[发明专利]一种单通道毫米波编码成像装置

权利要求书

1.一种单通道毫米波编码成像装置，包括前置聚光镜(1)、测量挡板(2)、出射狭缝模板(3)、后级聚光镜(4)、辐射计天线(5)、毫米波辐射计(6)、模板运动机构(7)、图像采集、重构与控制板模块(8)，其特征在于，

模板运动机构(7)提供动力于测量挡板(2)；

前置聚光镜(1)汇聚目标场景的辐射毫米波；

测量挡板(2)为编码模板，在模板运动机构(7)的控制下运动，并对前置聚光镜(1)汇聚的毫米波进行编码调制；

出射狭缝模板(3)设有出射狭缝(3-1)，经测量编码后的毫米波通过出射狭缝(3-1)射出；

后级聚光镜(4)将出射狭缝射出的编码信号汇聚；

辐射计天线(5)接收后级聚光镜(4)发出的信号；

毫米波辐射计(6)将辐射计天线(5)接收的信号转化为电信号并传输至图像采集、重构与控制板模块(8)；

图像采集、重构与控制板模块(8)对电信号进行解码成像、差值处理重构目标场景图像；

测量挡板(2)为圆形编码模板，由循环S矩阵设计产生，产生方法如下：

构造一个2²ⁿ-1阶循环S矩阵A，n为正整数，折叠码矩阵大小为(2ⁿ-1)×(2ⁿ+1)，循环S矩阵为0，1矩阵，

将循环S矩阵A的第一行折叠为(2ⁿ-1)×(2ⁿ+1)的矩阵B，将2ⁿ个B矩阵依次横向排列，

从第二个B矩阵开始变化，变化规则为：后一个矩阵是前一个矩阵将第1行移至最后1行，第2行分别向上移动1行得到的，

对变换后的2ⁿ个矩阵，取第1～(2ⁿ-1)行，第1～2ⁿ(2ⁿ+1)-1列，得到一个(2ⁿ-1)×[2ⁿ(2ⁿ+1)-1]矩阵C，

根据矩阵C制作码板，且矩阵C中的0对应码板上毫米波不透过部分，1对应码板上毫米波透过部分，

在直线形码板最后添加一列定位码元构成(2ⁿ-1)行、2ⁿ(2ⁿ+1)列的形状，

将添加了定位码元的直线形码板首尾相接得到圆形的测量挡板(2)；

出射狭缝模板(3)的出射狭缝(3-1)为扇形，该扇形是以出射狭缝模板(3)圆心为起点沿径向辐射至其边缘，出射狭缝(3-1)尺寸满足每次测量仅有2ⁿ+1列码元编码过的毫米波从出射狭缝(3-1)中射出。

2.根据权利要求1所述的单通道毫米波编码成像装置，其特征在于，测量挡板(2)放置于前置聚光镜(1)的像平面上；测量挡板(2)到后级聚光镜(4)中心的距离和后级聚光镜(4)中心到辐射计天线(5)的距离符合后级聚光镜(4)的物像关系。

3.根据权利要求1所述的单通道毫米波编码成像装置，其特征在于，测量挡板(2)旋转满足以下条件：每次测量仅移动一列码元。

4.根据权利要求1所述的单通道毫米波编码成像装置，其特征在于，测量挡板(2)由印刷线路板制造。

5.根据权利要求1所述的单通道毫米波编码成像装置，其特征在于，重构目标场景采用快速阿达玛变换以及基于快速阿达玛变换与π变换的快速解码算法。