一種基于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的太赫茲安檢成像系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的太赫茲安檢成像系統(tǒng)，包括信號(hào)產(chǎn)生與采集裝置、模擬前端、掃描驅(qū)動(dòng)裝置、信號(hào)及數(shù)據(jù)處理裝置；利用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀作為信號(hào)產(chǎn)生與采集裝置，通過(guò)模擬前端將X波段的步進(jìn)頻信號(hào)上變頻至太赫茲波段向待檢空間輻射，再通過(guò)模擬前端將太赫茲波段的目標(biāo)回波信號(hào)下變頻至X波段進(jìn)行信號(hào)處理；利用主控計(jì)算機(jī)對(duì)掃描驅(qū)動(dòng)裝置、信號(hào)及數(shù)據(jù)處理裝置進(jìn)行控制，用戶可以根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整相應(yīng)的掃描參數(shù)以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)檢測(cè)，提高了安檢系統(tǒng)的效率；本發(fā)明采用太赫茲SAR成像體制，對(duì)布料、泡沫、紙板等物質(zhì)具有很好的穿透性，對(duì)于包裹以及人體衣物中的隱匿物品能夠?qū)崿F(xiàn)有效的檢測(cè)，分辨率和精準(zhǔn)率都較高。
【專利說(shuō)明】
一種基于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的太赫茲安檢成像系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于安檢技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于X波段矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的太赫茲三 維安檢成像系統(tǒng)。 技術(shù)背景
[0002] 傳統(tǒng)的安檢技術(shù)受對(duì)人體無(wú)害、對(duì)被檢人隱私保護(hù)等方面的限制，往往難以實(shí)現(xiàn) 對(duì)人體及其行李的可靠性檢測(cè)。隨著國(guó)際反恐形勢(shì)的愈發(fā)嚴(yán)峻，在提高傳統(tǒng)安檢技術(shù)效率 的同時(shí)，需要發(fā)展新體制的安檢系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)更為有效的檢測(cè)。
[0003] 太赫茲（terahertz，THz)波通常指頻率在100GHz~ΙΟΤΗζ的電磁波，處于電子學(xué)到 光學(xué)的過(guò)渡頻段。太赫茲波對(duì)很多非極性物質(zhì)具有很好的穿透性，它能以很小的衰減穿透 布料、泡沫、紙板等物質(zhì)；而水對(duì)太赫茲波的強(qiáng)烈吸收使之不能穿透人體皮膚，故對(duì)人體的 影響也只能停留在皮膚表層，不像微波可以穿透人體的內(nèi)部。另外，太赫茲光子的能量只有 l(T3eV，低于各種化學(xué)鍵的鍵能，不會(huì)引起有害的電離反應(yīng)，故不易破壞被檢測(cè)的物質(zhì)。因 此，太赫茲成像作為X射線成像和金屬探測(cè)等技術(shù)的補(bǔ)充，在安檢領(lǐng)域具有重大的應(yīng)用前 景。
[0004] 太赫茲成像系統(tǒng)就成像體制而言可以分為掃描成像、SAR和ISAR成像。其中，太赫 茲SAR和ISAR成像是對(duì)微波雷達(dá)成像在頻段上的擴(kuò)展，是基于電子學(xué)的以半導(dǎo)體固態(tài)器件、 電真空器件等為基礎(chǔ)，以傳統(tǒng)雷達(dá)信號(hào)處理為手段的一種成像方式。與其他波段的成像系 統(tǒng)相比，太赫茲SAR和ISAR成像系統(tǒng)雖然成本較高，但其成像結(jié)果在分辨率和信息量方面都 有明顯的優(yōu)勢(shì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明旨在提供一種應(yīng)用于安檢領(lǐng)域的太赫茲三維成像系統(tǒng)，該系統(tǒng)基于X波段 的矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，有效解決了現(xiàn)有太赫茲安檢系統(tǒng)在器件成本與成像效果之間的矛盾。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下： 基于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的太赫茲安檢成像系統(tǒng)，其特征在于:包括信號(hào)產(chǎn)生與采集裝置、 模擬前端、掃描驅(qū)動(dòng)裝置、信號(hào)及數(shù)據(jù)處理裝置； 信號(hào)產(chǎn)生與采集裝置，用于產(chǎn)生一定帶寬的X波段的步進(jìn)頻信號(hào)和采集接收機(jī)模擬前 端輸出的X波段信號(hào)； 接收機(jī)模擬前端，分為發(fā)射支路與接收支路，其中，發(fā)射支路用于將信號(hào)產(chǎn)生與采集裝 置產(chǎn)生的X波段的步進(jìn)頻信號(hào)處理為太赫茲波段的步進(jìn)頻信號(hào)，接收支路用于將太赫茲波 段的目標(biāo)回波信號(hào)處理為X波段信號(hào)； 掃描驅(qū)動(dòng)裝置，用于固定模擬前端進(jìn)行掃描； 信號(hào)及數(shù)據(jù)處理裝置，用于對(duì)信號(hào)產(chǎn)生與采集裝置產(chǎn)生和采集的信號(hào)進(jìn)行處理成像。
[0007] 所述信號(hào)產(chǎn)生與采集裝置采用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀實(shí)現(xiàn)。
[0008] 所述接收支路包括:倍頻器、混頻器、濾波器、低噪聲放大器、接收天線，發(fā)射支路 包括:倍頻器、混頻器、濾波器、低噪聲放大器、發(fā)射天線。
[0009] 所述掃描驅(qū)動(dòng)裝置包括步進(jìn)電機(jī)控制器和步進(jìn)軌道，所述模擬前端通過(guò)載物臺(tái)在 步進(jìn)軌道上進(jìn)行固定。
[0010] 所述步進(jìn)軌道包括方位向軌道和高度向軌道，方位向軌道與高度向軌道相互垂 直。進(jìn)一步地，所述方位向軌道和高度向軌道由步進(jìn)電機(jī)控制器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
[0011]所述步進(jìn)電機(jī)控制器通過(guò)控制方位向軌道和高度向軌道內(nèi)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)載 物臺(tái)位置在方位向軌道和高度向軌道上的細(xì)微改變，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)射天線在方位向與高 度向的孔徑合成。此外，方位向軌道和高度向軌道的轉(zhuǎn)軸上分別設(shè)置有限位裝置。
[0012] 所述信號(hào)及數(shù)據(jù)處理裝置主要采用高性能的主控計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)。
[0013] 所述太赫茲安檢成像系統(tǒng)的工作原理如下： 首先，由信號(hào)產(chǎn)生與采集裝置產(chǎn)生的步進(jìn)頻信號(hào)經(jīng)倍頻器、混頻器、濾波器處理后上變 頻至太赫茲波段，再由低噪聲放大器進(jìn)行功率放大，最后通過(guò)發(fā)射天線向待檢區(qū)域輻射發(fā) 射信號(hào)； 然后，發(fā)射信號(hào)經(jīng)目標(biāo)反射產(chǎn)生目標(biāo)回波信號(hào)，目標(biāo)回波信號(hào)由接收天線進(jìn)入系統(tǒng);進(jìn) 入系統(tǒng)后的接收信號(hào)通過(guò)模擬前端的倍頻器、混頻器、濾波器處理后將接收信號(hào)下變頻至X 波段，并實(shí)現(xiàn)對(duì)接收信號(hào)的功率放大以及頻域?yàn)V波； 接收信號(hào)經(jīng)模擬前端輸出進(jìn)入信號(hào)產(chǎn)生與采集裝置，由信號(hào)產(chǎn)生與采集裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)接 收信號(hào)的采集，并將其輸出至信號(hào)及數(shù)據(jù)處理裝置； 所述信號(hào)及數(shù)據(jù)處理裝置對(duì)信號(hào)產(chǎn)生與采集裝置的采集信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)存儲(chǔ)，利用三維 后向投影算法對(duì)采集信號(hào)進(jìn)行成像，并通過(guò)圖像增強(qiáng)、ATD等算法對(duì)原始圖像進(jìn)行處理，最 后由信號(hào)及數(shù)據(jù)處理裝置對(duì)處理后的三維成像結(jié)果進(jìn)行顯示。
[0014] 進(jìn)一步地，信號(hào)及數(shù)據(jù)處理裝置還用于通過(guò)以太網(wǎng)線對(duì)步進(jìn)電機(jī)控制器進(jìn)行控 制。
[0015] 用戶可以通過(guò)信號(hào)及數(shù)據(jù)處理裝置設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)，修改掃描區(qū)域、掃描速度、天 線步進(jìn)距離等信息，以實(shí)現(xiàn)對(duì)待檢區(qū)域快速且有效的檢測(cè)。
[0016] 進(jìn)一步的，步進(jìn)電機(jī)控制器根據(jù)接收到的信號(hào)及數(shù)據(jù)處理裝置的參數(shù)設(shè)定，通過(guò) 控制步進(jìn)軌道內(nèi)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的速度、圈數(shù)等參數(shù)信息控制天線位置;當(dāng)天線位置發(fā)生變化時(shí)， 步進(jìn)電機(jī)控制器向信號(hào)及數(shù)據(jù)處理裝置返回天線當(dāng)前的位置信息，信號(hào)及數(shù)據(jù)處理裝置根 據(jù)天線位置是否達(dá)到掃描區(qū)域的最大值向步進(jìn)電機(jī)控制器發(fā)出下一步的控制信息;若達(dá)到 最大值，下一步的控制信息將使天線位置歸零;若沒(méi)有達(dá)到最大值，控制信息將使天線沿著 當(dāng)前軌道繼續(xù)以步進(jìn)距離為單位移動(dòng)。
[0017] 本發(fā)明的有益效果如下： 1. 本發(fā)明采用太赫茲SAR成像體制構(gòu)建了用于安檢的三維成像系統(tǒng)，該系統(tǒng)對(duì)布料、泡 沫、紙板等物質(zhì)具有很好的穿透性，對(duì)于包裹以及人體衣物中的隱匿物品能夠?qū)崿F(xiàn)有效的 檢測(cè)； 2. 本發(fā)明可達(dá)到低于7.5mm的分辨率，對(duì)隱匿物品的三維成像更加清晰且準(zhǔn)確，為安檢 技術(shù)的精準(zhǔn)率提供了可靠的支持； 3. 本發(fā)明利用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀作為信號(hào)產(chǎn)生與采集裝置，通過(guò)模擬前端將X波段的步 進(jìn)頻信號(hào)上變頻至太赫茲波段向待檢空間輻射，再通過(guò)模擬前端將太赫茲波段的目標(biāo)回波 信號(hào)下變頻至X波段進(jìn)行信號(hào)處理;系統(tǒng)性能穩(wěn)定且硬件成本較低。
[0018] 4.本發(fā)明利用主控計(jì)算機(jī)對(duì)掃描驅(qū)動(dòng)裝置、信號(hào)及數(shù)據(jù)處理裝置進(jìn)行控制，用戶 可以根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整相應(yīng)的掃描參數(shù)以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)檢測(cè)，提高了安檢系統(tǒng)的效率。
[0019] 5.本發(fā)明采用一種非接觸式安檢方式，同時(shí)，在對(duì)人體進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，檢測(cè)結(jié)果不顯 示任何身體細(xì)節(jié)特征，充分保護(hù)了被檢人員的個(gè)人隱私。
【附圖說(shuō)明】
[0020] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)組成框圖； 圖2為本發(fā)明實(shí)施例的掃描驅(qū)動(dòng)裝置的工作原理圖； 圖3為本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)工作流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 本發(fā)明基于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀構(gòu)建，利用太赫茲SAR成像技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)包裹及人體 隱匿物體的檢測(cè)。本發(fā)明的基本組成如圖1所示，主要包括信號(hào)產(chǎn)生與采集裝置、模擬前端、 掃描驅(qū)動(dòng)裝置、信號(hào)及數(shù)據(jù)處理裝置四部分。
[0022] 所述信號(hào)產(chǎn)生與采集裝置采用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的信號(hào)產(chǎn)生與采集工 作由矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀完成。作為信號(hào)產(chǎn)生裝置，矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀用于產(chǎn)生指定帶寬的X波段 的步進(jìn)頻信號(hào)；同時(shí)，作為信號(hào)采集裝置，矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀用于將該安檢系統(tǒng)模擬前端輸出 的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)。
[0023] 所述模擬前端分為收發(fā)兩路，接收支路包括:倍頻器、混頻器、濾波器、低噪聲放大 器、接收天線，發(fā)射支路包括:倍頻器、混頻器、濾波器、低噪聲放大器、發(fā)射天線。其中，倍頻 器與混頻器在發(fā)射支路用于將矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀產(chǎn)生的發(fā)射信號(hào)上變頻至太赫茲波段，在接 收支路用于將天線接收的目標(biāo)回波信號(hào)下變頻至X波段;濾波器與低噪聲放大器用于對(duì)信 號(hào)進(jìn)行頻域?yàn)V波選通以及功率放大;收發(fā)天線用于向待檢區(qū)域發(fā)射并接收電磁波。
[0024] 所述掃描驅(qū)動(dòng)裝置包括步進(jìn)電機(jī)控制器和步進(jìn)軌道，所述模擬前端通過(guò)載物臺(tái)在 步進(jìn)軌道上進(jìn)行固定。其中，步進(jìn)軌道包括方位向軌道和高度向軌道，方位向軌道與高度向 軌道相互垂直。進(jìn)一步地，方位向軌道和高度向軌道由步進(jìn)電機(jī)控制器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，通過(guò)控制 方位向軌道和高度向軌道內(nèi)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)載物臺(tái)位置在方位向軌道和高度向軌道上 的細(xì)微改變，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)射天線在方位向與高度向的孔徑合成。此外，方位向軌道和高 度向軌道的轉(zhuǎn)軸上分別設(shè)置有限位裝置。
[0025]所述信號(hào)及數(shù)據(jù)處理裝置主要采用高性能的主控計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)。主控計(jì)算機(jī)利用三 維后向投影算法對(duì)采集信號(hào)進(jìn)行成像，并通過(guò)圖像增強(qiáng)、ATD等算法對(duì)原始圖像進(jìn)行處理， 最后對(duì)處理后的三維成像結(jié)果進(jìn)行顯示。
[0026]本發(fā)明的基本工作流程如圖3所示，具體體現(xiàn)為： 步驟一，矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀接收主控計(jì)算機(jī)中系統(tǒng)軟件的參數(shù)設(shè)定，發(fā)射指定參數(shù)下的X 波段的步進(jìn)頻信號(hào)，信號(hào)的載頻以（步進(jìn)頻率)為間隔均勻步進(jìn)，信號(hào)帶資
N為離 散頻率數(shù))。
[0027]步驟二，由矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀產(chǎn)生的X波段的步進(jìn)頻信號(hào)經(jīng)倍頻器與混頻器處理后 上變頻至太赫茲波段，再經(jīng)濾波器濾除低頻分量，最后由低噪聲放大器對(duì)其進(jìn)行功率放大。
[0028]步驟三，天線采用"一步一停"的方式發(fā)射并接受電磁波。步進(jìn)電機(jī)控制器接收主 控計(jì)算機(jī)中系統(tǒng)軟件的參數(shù)設(shè)定，通過(guò)控制步進(jìn)軌道內(nèi)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的速度、圈數(shù)等信息控制 天線位置。掃描驅(qū)動(dòng)裝置的工作原理如圖2所示。當(dāng)天線位置發(fā)生變化時(shí)，步進(jìn)電機(jī)控制器 向主控計(jì)算機(jī)返回天線當(dāng)前的位置信息，主控計(jì)算機(jī)根據(jù)天線位置是否達(dá)到掃描區(qū)域的最 大值向步進(jìn)電機(jī)控制器發(fā)出下一步的控制信息。若達(dá)到最大值，下一步的控制信息將使天 線位置歸零;若沒(méi)有達(dá)到最大值，控制信息將使天線沿著當(dāng)前軌道繼續(xù)以步進(jìn)距離為單位 移動(dòng)。
[0029]以步進(jìn)距離為1mm，方位-高度向掃描區(qū)域?yàn)?00 X 200mm的實(shí)驗(yàn)環(huán)境為例，天線首 先沿著方位向軌道按照指定速度在方位向以"一步一停"的方式進(jìn)行移動(dòng)，天線在方位向的 位移每增加1mm，發(fā)射天線向待檢區(qū)域發(fā)射一段步進(jìn)頻信號(hào)，并通過(guò)接收天線接收由目標(biāo)反 射的回波信號(hào)；當(dāng)天線在方位向的位移達(dá)到200mm時(shí)，天線在方位向軌道上的位置歸零，此 時(shí)，天線先在高度向上移動(dòng)1mm，接著按照前述方式繼續(xù)在方位向上進(jìn)行移動(dòng);依此類推，當(dāng) 天線在方位向與高度向的位移均達(dá)到200_時(shí)，一次掃描完成，方位-高度向同時(shí)歸零。
[0030] 步驟四，系統(tǒng)的模擬前端利用與發(fā)射信號(hào)相應(yīng)的本振信號(hào)對(duì)接收天線接收到的目 標(biāo)回波信號(hào)進(jìn)行下變頻，并通過(guò)低噪聲放大器與濾波器實(shí)現(xiàn)對(duì)接收信號(hào)的功率放大以及頻 域選通濾波，最后通過(guò)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀實(shí)現(xiàn)由模擬信號(hào)向數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換。
[0031] 步驟五，主控計(jì)算機(jī)對(duì)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀采集的信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)，并利用MATLAB軟件 對(duì)采集信號(hào)進(jìn)行處理。該系統(tǒng)首先對(duì)采集信號(hào)的距離向做逆傅里葉變換，得到目標(biāo)回波信 號(hào)的時(shí)域響應(yīng)，即一維距離像；隨后，系統(tǒng)利用三維后向投影算法對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，該算法 將三維成像空間劃分為MXNXP的網(wǎng)格，通過(guò)計(jì)算由各網(wǎng)格點(diǎn)反射的目標(biāo)回波信號(hào)到達(dá)接 收天線的時(shí)延對(duì)回波信號(hào)進(jìn)行相干疊加以獲得方位-高度向的高分辨率;最后由主控計(jì)算 機(jī)對(duì)圖像處理后的三維成像結(jié)果進(jìn)行顯示。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的太赫茲安檢成像系統(tǒng)，其特征在于:包括信號(hào)產(chǎn)生與采 集裝置、接收機(jī)模擬前端、掃描驅(qū)動(dòng)裝置、信號(hào)及數(shù)據(jù)處理裝置； 信號(hào)產(chǎn)生與采集裝置，用于產(chǎn)生X波段的步進(jìn)頻信號(hào)和采集接收機(jī)模擬前端輸出的X波 段信號(hào)； 接收機(jī)模擬前端，分為發(fā)射支路與接收支路，其中，發(fā)射支路用于將信號(hào)產(chǎn)生與采集裝 置產(chǎn)生的X波段步進(jìn)頻信號(hào)處理為太赫茲波段的步進(jìn)頻信號(hào)，接收支路用于將太赫茲波段 的目標(biāo)回波信號(hào)處理為X波段信號(hào)； 掃描驅(qū)動(dòng)裝置，用于固定模擬前端進(jìn)行掃描； 信號(hào)及數(shù)據(jù)處理裝置，用于對(duì)信號(hào)產(chǎn)生與采集裝置產(chǎn)生和采集的信號(hào)進(jìn)行處理成像。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的太赫茲安檢成像系統(tǒng)，其特征在于:所 述信號(hào)產(chǎn)生與采集裝置采用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀實(shí)現(xiàn)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的太赫茲安檢成像系統(tǒng)，其特征在于:所 述接收支路包括:倍頻器、混頻器、濾波器、低噪聲放大器、接收天線，發(fā)射支路包括:倍頻 器、混頻器、濾波器、低噪聲放大器、發(fā)射天線。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的太赫茲安檢成像系統(tǒng)，其特征在于:所 述掃描驅(qū)動(dòng)裝置包括步進(jìn)電機(jī)控制器和步進(jìn)軌道，所述模擬前端通過(guò)載物臺(tái)在步進(jìn)軌道上 進(jìn)行固定。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的太赫茲安檢成像系統(tǒng)，其特征在于:所 述步進(jìn)軌道包括方位向軌道和高度向軌道，方位向軌道與高度向軌道相互垂直;所述方位 向軌道和高度向軌道由步進(jìn)電機(jī)控制器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的太赫茲安檢成像系統(tǒng)，其特征在于:所 述步進(jìn)電機(jī)控制器通過(guò)控制方位向軌道和高度向軌道內(nèi)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，改變載物臺(tái)在方位向 軌道和高度向軌道上的位置，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)射天線在方位向與高度向的孔徑合成。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的太赫茲安檢成像系統(tǒng)，其特征在于：隨 時(shí)方位向軌道和高度向軌道的轉(zhuǎn)軸上分別設(shè)置有限位裝置。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的太赫茲安檢成像系統(tǒng)，其特征在于:所 述信號(hào)及數(shù)據(jù)處理裝置采用主控計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的太赫茲安檢成像系統(tǒng)，其特征在于系 統(tǒng)的工作原理如下： 首先，由信號(hào)產(chǎn)生與采集裝置產(chǎn)生的步進(jìn)頻信號(hào)經(jīng)倍頻器、混頻器、濾波器處理后上變 頻至太赫茲波段，再由低噪聲放大器進(jìn)行功率放大，最后通過(guò)發(fā)射天線向待檢區(qū)域輻射發(fā) 射信號(hào)； 然后，發(fā)射信號(hào)經(jīng)目標(biāo)反射產(chǎn)生目標(biāo)回波信號(hào)，目標(biāo)回波信號(hào)由接收天線進(jìn)入系統(tǒng);進(jìn) 入系統(tǒng)后的接收信號(hào)通過(guò)模擬前端的倍頻器、混頻器、濾波器處理后將接收信號(hào)下變頻至X 波段，并實(shí)現(xiàn)對(duì)接收信號(hào)的功率放大以及頻域?yàn)V波； 接收信號(hào)經(jīng)模擬前端輸出進(jìn)入信號(hào)產(chǎn)生與采集裝置，由信號(hào)產(chǎn)生與采集裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)接 收信號(hào)的采集，并將其輸出至信號(hào)及數(shù)據(jù)處理裝置； 所述信號(hào)及數(shù)據(jù)處理裝置對(duì)信號(hào)產(chǎn)生與采集裝置的采集信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)存儲(chǔ)，利用三維 后向投影算法對(duì)采集信號(hào)進(jìn)行成像，并對(duì)原始圖像進(jìn)行處理，最后由信號(hào)及數(shù)據(jù)處理裝置 對(duì)處理后的三維成像結(jié)果進(jìn)行顯示。10. 根據(jù)權(quán)利要求1或9所述的基于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的太赫茲安檢成像系統(tǒng)，其特征在 于:所述信號(hào)及數(shù)據(jù)處理裝置通過(guò)以太網(wǎng)線對(duì)步進(jìn)電機(jī)控制器進(jìn)行控制。11. 根據(jù)權(quán)利要求1或9所述的基于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的太赫茲安檢成像系統(tǒng)，其特征在 于：用戶通過(guò)信號(hào)及數(shù)據(jù)處理裝置設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)，修改掃描區(qū)域、掃描速度、天線步進(jìn)距 離信息，以實(shí)現(xiàn)對(duì)待檢區(qū)域的檢測(cè)。
【文檔編號(hào)】G01V8/10GK105974491SQ201610295499
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年5月6日
【發(fā)明人】趙宇姣, 劉杰, 鄧賢進(jìn), 成彬彬, 汪朝暉
【申請(qǐng)人】中國(guó)工程物理研究院電子工程研究所