[發明專利]一種層析掃描成像儀

有效

• 申請號: 201810767365.5
• 申請日: 2018-07-13
• 公開（公告）號: CN109061744B
• 公開（公告）日: 2020-01-17
• 發明（設計）人: 郭偉;王彩云
• 申請（專利權）人: 郭偉;吉林省星隆光電科技有限公司
• 主分類號: G01V3/12
• 分類號: G01V3/12;G01S7/41;G01S13/89
• 代理公司: 11472 北京方安思達知識產權代理有限公司
• 代理人: 陳琳琳;武玥

本發明提出一種層析掃描成像儀，包括無限狀態機有序云信號產生器，無限狀態機有序云信號產生器產生兩路有序云信號：第一支路有序云信號和第二支路有序云信號，還包括：射頻發射模塊(2)，用于接收第一支路有序云信號，并將第一支路有序云信號變換至射頻發射出去；開關組合模塊(3)，用于控制接收模塊的工作時序，并對有序云信號的雜波進行消除，輸出至接收模塊；接收模塊，用于對有序云信號進行延時和增益處理，處理后的信號輸出至相關干涉成像處理模塊(8)；相關干涉成像處理模塊(8)，對延時和增益處理后的有序云信號進行AD變換、雜波對消和相關干涉處理，完成對探測目標的層析成像。

技術領域

本發明涉及雷達遙感技術領域，具體涉及一種層析掃描成像儀。

背景技術

層析成像掃描儀是探測表層下結構的無損探測儀器，它利用電磁波對地表的穿透能力，從表層向內部發射載有有序云信號的電磁波，電磁波在介質特性變化的界面上形成散射，通過接收散射回波信號，根據其時延、形狀及頻譜特性等參數，解譯出目標位置、介質結構及性質，在數據處理的基礎上，應用圖像的恢復與重建技術，對目標進行掃描成像處理，以期達到對表層下目標真實和直觀的再現。

現有的技術由于采用了基于沖擊脈沖信號、調頻連續波信號的相干檢測技術，回波信號是連續相干的，因此始終受各種雜波的影響。雜波通常很強，且隨著位置變化，很難消除，給目標探測帶來困難。幾乎所有的現存手段都難于擺脫上述影響。

無限狀態機有序云信號是由多核混沌吸引子、多平衡點組成的非線性動力學系統產生的信號，在初值和擾動的共同作用下，系統狀態沿各平衡點鄰域發散和收斂，產生了具有永不重復、超寬帶、非周期定態的信號。由于該信號具有無窮的狀態機，同時又具有確知的隨機性，因此命名為無限狀態機有序云信號(Ordered Cloud Signal of InfinitiveState Machine)。簡稱有序云信號(OCSISM)，是國際首創的信號形式，來自于項目組在信息安全與對抗領域的研究，得到了成功應用。

有序云信號具有時域唯一相關性和頻域嵌套性，因此可以進行時域和頻域的雙分解，實現對探測目標層析和空間域分解，實現高分辨率觀測。

同時，其時-頻域兩個維度的分解能力還非常有利于對消雜波的干擾，因此為處于雜波淹沒的目標信號提供了更高的檢測靈敏度。

另外，有序云信號因為具有無限狀態機，具有優異的去互相關性，能夠消除相干性干擾。

有序云信號在形式上和統計特性上呈現接近噪聲的特性，但又具有內在的規律性，便于控制和掌握，同時又比偽隨機信號具有更優異的擴頻特性、頻率響應特性和相關特性，因此，其系統技術的研發將在電子信息領域產生深遠影響，其產業化應用將促進多個高技術行業重大技術革新，創造巨大的經濟效益和社會效益。

發明內容

本發明的目的在于為解決現有技術在淺表層探測中遇到的雜波干擾強、難以消除雜波、成像空間分辨率受限等問題，為實現上述目的，本發明提出一種層析掃描成像儀，采用了無限狀態機有序云信號產生器，所述無限狀態機有序云信號產生器用于產生兩路有序云信號：第一支路有序云信號和第二支路有序云信號，第二支路有序云信號是第一支路有序云信號的副本信號，所述掃描成像儀還包括：射頻發射模塊2，開關組合模塊3，接收模塊和相關干涉成像處理模塊8；

所述的射頻發射模塊2用于接收所述第一支路有序云信號，并將所述第一支路有序云信號變換至射頻并發射出去；

所述的開關組合模塊3，用于控制接收模塊的工作時序，并將所述第二支路有序云信號輸出至接收模塊；

所述接收模塊用于對所述第二支路有序云信號進行延時和增益處理，處理后的信號，輸出至相關干涉成像處理模塊8；

所述的相關干涉成像處理模塊8用于對延時和增益處理后的第二支路有序云信號進行AD變換、雜波對消和相關干涉處理，完成對探測目標的層析成像。