[发明专利]一种近程微波全息成像实验系统及实验方法

摘要

本发明公开一种近程微波全息成像实验系统及实验方法，其通过重构目标、扫描装置、扫描控制装置、图像处理装置和矢量网络分析仪搭建实验平台来对近程微波全息成像技术研究。扫描装置只使用2个喇叭天线完成重构目标的扫描，大大降低成本，减少实验误差。采用矢量网络分析仪实现信号互相关相位求解得到目标S参数数据，实时性强，效率高，大大降低设计成本和复杂度；图像处理装置采用卷积核网格化方法处理目标全息数据，有效消除了网格错位引起的混叠效应，提高了目标重构图像的清晰度和成像质量。本发明能够更好地发现和解决近程微波全息成像技术在实际应用中可能存在的问题，以促进近程微波全息成像技术在实际应用方面的发展。

主权项

一种近程微波全息成像实验系统，其特征在于：主要由重构目标、扫描装置、扫描控制装置、图像处理装置和矢量网络分析仪组成；上述扫描装置包括2套相同的扫描单元，即发射扫描单元和接收扫描单元；每套扫描单元均由十字滑台、旋转台、喇叭天线和2个光栅位移传感器组成；其中旋转台安装在十字滑台上，并沿着十字滑台上做X和Y轴方向移动；2个光栅位移传感器分别安装在旋转台的X和Y轴的移动方向上，并测量旋转滑台的X和Y轴的位移量；喇叭天线固定在旋转台的顶板上；2套扫描单元的2个十字滑台的X轴方向相平行，2套扫描单元的2个十字滑台的Y轴方向相平行，2套扫描单元的2个十字滑台的XY轴平面平行，且相对处于2个不同的Z轴平面上；2套扫描单元的2个喇叭天线的Z方向位于同一直线上，且Z方向与十字滑台的Z轴方向平行，2套扫描单元的2个喇叭天线的开口相对，且开口角度相一致；上述重构目标设置在2套扫描单元之间，且2套扫描单元的2个喇叭天线的开口均朝向该重构目标；上述扫描控制装置包括单片机控制单元和上位机；单片机控制单元的控制信号输出端与2个十字滑台和2个旋转台的驱动电机相连；单片机控制单元的数据采集输入端连接4个光栅位移传感器的输出端；单片机控制单元的数据输出端连接上位机的数据输入端；上述矢量网络分析仪的控制信号输入端与上位机的控制输出端相连接；矢量网络分析仪的2个控制信号输出端分别连接1个喇叭天线的输出端；矢量网络分析仪的数据输出端与上位机的数据输入端相连；上述图像处理装置包括目标图像重构单元；待实验的近程微波全息成像算法内置在该目标图像重构单元内，上位机的数据输出端连接目标图像重构单元的数据输入端，目标图像重构单元的数据输出端连接上位机的显示输入端。