[发明专利]一种太赫兹成像系统

摘要

本发明公开了一种太赫兹波成像系统，该系统是一种三角波调制的太赫兹调频连续波的单通道扫描式成像系统并用于对地面的低速运动的目标成像。该系统由硬件和软件部分组成。本系统采用300GHZ的太赫兹频率、0.1W发射功率、波束角为1°的喇叭天线，单通道移动扫描方式来接收回波信号。喇叭天线置于移动平台上，移动平台由转台带动与铅直方向成30°的夹角做往复的匀速运动，对被测物体进行往复的扫描获得太赫兹回波信号，此回波信号经过放大滤波，下变频，经过采集卡采集到FPGA信号处理单元经成像算法处理获得成像的复图像数据，在显示器上成像。

主权项

1.一种太赫兹成像系统，该系统是一种三角波调制的太赫兹调频连续波的单通道扫描式成像系统并用于对地面的低速运动的目标成像；其特征在于：该系统由硬件和软件部分组成；硬件部分由太赫兹源、环形器、放大滤波器、下变频器、采集卡、控制器、显示器、FPGA信号处理单元、伺服系统、转台、喇叭天线组成，喇叭天线的真实半径：1mm<D<5cm；软件部分由主控程序和信号处理程序组成；太赫兹源产生300GHz的太赫兹波，环形器与喇叭天线相连接，利用环形器的单向传输特性能够同时实现喇叭天线的发送与接收；喇叭天线置于转台上；该系统由太赫兹源产生频率为300GHz的太赫兹波信号，经过环形器，环形器与发射功率为0.1W的矩形波导接口的喇叭天线连接，喇叭天线置于由转台带动的移动平台上，移动平台与铅直方向成30°的夹角，由FPGA信号处理单元的主控程序控制伺服系统控制转台的转动来带动移动平台做往复的匀速直线运动扫描被测物体获得回波信号，利用环形器的单方向传输特性使信号的发送与接收同时进行，接收到的太赫兹回波信号功率比较弱并且太赫兹的频率比较高，采集起来比较困难，因此需要经过放大滤波器进行功率放大，再进行下变频降低信号的频率，再次经过放大滤波器放大滤波，然后由FPGA信号处理单元的主控程序控制采集卡采集信号，然后经过信号处理程序、成像算法和校正算法的处理最终在显示器上成像；FPGA信号处理单元通过控制器控制采集卡实时采集数据，并控制显示器成像；喇叭天线在转台上的运动扫描方式，FPGA信号处理单元通过伺服系统控制转台的连续转动带动移动平台上的喇叭天线做往复的匀速直线运动，喇叭天线与水平地面的夹角0°<θ<90°，运动方向与铅直方向成30°的夹角，这样喇叭天线与被测的物体之间存在相对运动，从而形成喇叭天线的合成孔径，达到成像目的。