[发明专利]一种单发多收太赫兹孔径编码成像装置及方法

权利要求书

1.一种单发多收太赫兹孔径编码成像方法，其特征在于，包括步骤：

S100、单发多收阵列天线的发射单元发射太赫兹信号至透射式编码孔径；

S200、在系统控制主机的控制下，透射式编码孔径对太赫兹信号加载透镜相位调制因子，并将相位加载的太赫兹信号定向投射至目标空间对目标进行扫描；

S300、当目标表面散射回波信号时，透射式编码孔径在系统控制主机的控制下对回波信号加载孔径编码随机移相因子；

S400、单发多收阵列天线的接收单元对相位加载的回波信号进行采样，并返回系统控制主机进行成像处理得到目标成像。

2.根据权利要求1所述的单发多收太赫兹孔径编码成像方法，其特征在于，所述太赫兹信号为

其中，t_n为太赫兹信号发射时刻，A为太赫兹信号幅度，f_c为太赫兹信号的中心频率，为太赫兹信号的跳频频率。

3.根据权利要求2所述的单发多收太赫兹孔径编码成像方法，其特征在于，所述步骤S100还包括：

当太赫兹信号到达透射式编码孔径时，透射式编码孔径竖直方向上第p个阵元的太赫兹信号为

其中，t_Tx,p为发射单元和透射式编码孔径竖直方向上第p个阵元间的时延，p＝1，2，···，P，P为阵元的个数。

4.根据权利要求3所述的单发多收太赫兹孔径编码成像方法，其特征在于，所述步骤S200具体为：

系统控制主机根据下式中的透镜相位调制因子生成对应相位分布图，输入至透射式编码孔径上，对太赫兹信号加载透镜相位调制因子：

其中，为透镜相位调制因子，k＝2πf_c/c，c为光速，y_p为透射式编码孔径竖直方向上第p个阵元中心点的纵坐标，y₀为透射式编码孔径上透镜相位调制因子的相位中心位置处的纵坐标，f为透镜的焦距。

5.根据权利要求4所述的单发多收太赫兹孔径编码成像方法，其特征在于，所述步骤S200中，当a大于b时，所述透镜的焦距满足

其中，a为单发多收阵列天线与透射式编码孔径的水平间距，b为透射式编码孔径与成像平面的水平间距，d为成像平面和聚焦平面的水平间距；

当a小于或等于b时，透镜的焦距为

f＝a。

6.根据权利要求5所述的单发多收太赫兹孔径编码成像方法，其特征在于，所述步骤S200还包括：

当相位加载的太赫兹信号到达成像平面时，成像平面竖直方向上第k个网格的太赫兹信号为

其中，t_p,k为透射式编码孔径竖直方向上第p个阵元到成像平面第k个网格间的时延，k＝1，2，···，K，K为网格的个数。

7.根据权利要求6所述的单发多收太赫兹孔径编码成像方法，其特征在于，所述步骤S300具体为：

当目标表面散射回波信号时，系统控制主机根据下式中的孔径编码随机移相因子生成对应相位分布图，输入至透射式编码孔径上，对回波信号加载孔径编码随机移相因子；所述孔径编码随机移相因子为

其中，P_l为随机移相区间的上限，P_h为随机移相区间的下限，random(·)表示对透射式编码孔径竖直方向上阵元施加位于移相区间内的均匀分布随机相位。