[發(fā)明專(zhuān)利]太赫茲焦平面成像系統(tǒng)綜合研發(fā)平臺(tái)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811522658.3
• 申請(qǐng)日: 2018-12-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109696299B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 牟進(jìn)超;許戎戎;劉昊;劉峰;劉強(qiáng);朱明;孫兆陽(yáng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京遙測(cè)技術(shù)研究所;航天長(zhǎng)征火箭技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01M11/02
• 分類(lèi)號(hào): G01M11/02
• 代理公司: 中國(guó)航天科技專(zhuān)利中心 11009
• 代理人: 高志瑞

1.一種太赫茲焦平面成像系統(tǒng)綜合研發(fā)平臺(tái)，其特征在于包括：太赫茲一體化協(xié)同設(shè)計(jì)仿真子平臺(tái)(1)、太赫茲芯片測(cè)試與建模子平臺(tái)(2)、太赫茲波束測(cè)試與表征子平臺(tái)(3)、太赫茲系統(tǒng)測(cè)試與原理驗(yàn)證子平臺(tái)(4)和極大規(guī)模陣列信號(hào)實(shí)時(shí)采集與處理子平臺(tái)(5)；其中，

所述太赫茲一體化協(xié)同設(shè)計(jì)仿真子平臺(tái)(1)根據(jù)太赫茲焦平面陣列成像系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化得到太赫茲陣列芯片、透鏡和集成前端的最優(yōu)化性能指標(biāo)參數(shù)，根據(jù)太赫茲陣列芯片、透鏡和集成前端的最優(yōu)化性能指標(biāo)參數(shù)分別得到太赫茲芯片的物理參數(shù)指標(biāo)、透鏡的物理參數(shù)指標(biāo)和集成前端的物理參數(shù)指標(biāo)；根據(jù)太赫茲芯片的物理參數(shù)指標(biāo)、透鏡的物理參數(shù)指標(biāo)、集成前端的物理參數(shù)指標(biāo)和應(yīng)用環(huán)境參數(shù)及目標(biāo)特性參數(shù)，得到仿真輸出數(shù)據(jù)，并將仿真輸出數(shù)據(jù)傳遞給極大規(guī)模陣列信號(hào)實(shí)時(shí)采集與處理子平臺(tái)(5)，極大規(guī)模陣列信號(hào)實(shí)時(shí)采集與處理子平臺(tái)(5)輸出場(chǎng)景及目標(biāo)的仿真圖像結(jié)果；

所述太赫茲芯片測(cè)試與建模子平臺(tái)(2)得到太赫茲芯片的直流參數(shù)和太赫茲芯片的矢量網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，根據(jù)太赫茲芯片的直流參數(shù)和太赫茲芯片的矢量網(wǎng)絡(luò)參數(shù)得到太赫茲芯片的模型和特征參數(shù)，將太赫茲芯片的模型傳遞給太赫茲一體化協(xié)同設(shè)計(jì)仿真子平臺(tái)(1)，用于太赫茲芯片的幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)與材料參數(shù)優(yōu)化，將太赫茲芯片的特征參數(shù)傳遞給太赫茲系統(tǒng)測(cè)試與原理驗(yàn)證子平臺(tái)(4)作為盲元檢測(cè)的評(píng)判參考數(shù)據(jù)；

所述太赫茲波束測(cè)試與表征子平臺(tái)(3)輸出太赫茲激勵(lì)信號(hào)和空間自由輻射的太赫茲波，太赫茲波經(jīng)極化變換和波束分離后照射到被測(cè)太赫茲透鏡或被測(cè)太赫茲天線(xiàn)上；根據(jù)輸出太赫茲信號(hào)和被測(cè)太赫茲透鏡或被測(cè)太赫茲天線(xiàn)輸出信號(hào)得到被測(cè)太赫茲天線(xiàn)或被測(cè)太赫茲透鏡的矢量網(wǎng)絡(luò)參數(shù)；根據(jù)被測(cè)太赫茲天線(xiàn)的矢量網(wǎng)絡(luò)參數(shù)得到被測(cè)太赫茲天線(xiàn)的天線(xiàn)測(cè)試參數(shù)，根據(jù)被測(cè)太赫茲透鏡的矢量網(wǎng)絡(luò)參數(shù)得到被測(cè)太赫茲透鏡的透鏡測(cè)試參數(shù)；并將天線(xiàn)測(cè)試參數(shù)和透鏡測(cè)試參數(shù)輸入到太赫茲一體化協(xié)同仿真設(shè)計(jì)子平臺(tái)(1)，作為太赫茲透鏡和集成前端設(shè)計(jì)優(yōu)化迭代的參考數(shù)據(jù)；天線(xiàn)測(cè)試參數(shù)輸入到太赫茲系統(tǒng)測(cè)試與原理驗(yàn)證子平臺(tái)(4)作為盲元檢測(cè)的分析參考數(shù)據(jù)；

所述太赫茲系統(tǒng)測(cè)試與原理驗(yàn)證子平臺(tái)(4)產(chǎn)生太赫茲調(diào)制信號(hào)并處理得到自由空間的太赫茲調(diào)制波，照射到待測(cè)的集成前端上，待測(cè)的集成前端輸出多通道中頻信號(hào)，根據(jù)多通道中頻信號(hào)得到多通道中頻信號(hào)的幅度和相位；根據(jù)多通道中頻信號(hào)的幅度和相位、并參考太赫茲芯片測(cè)試與建模子平臺(tái)(2)提供的太赫茲芯片的特征參數(shù)和太赫茲波束測(cè)試與表征子平臺(tái)(3)提供的天線(xiàn)測(cè)試參數(shù)得到集成前端的盲元與非均勻性分布情況，將多通道中頻信號(hào)的幅度和相位傳遞給極大規(guī)模陣列信號(hào)實(shí)時(shí)采集與處理子平臺(tái)(5)；

所述極大規(guī)模陣列信號(hào)實(shí)時(shí)采集與處理子平臺(tái)(5)將多通道中頻信號(hào)的幅度和相位轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，并將數(shù)字信號(hào)通過(guò)圖像預(yù)處理和圖像處理得到目標(biāo)圖像和識(shí)別結(jié)果，并將目標(biāo)圖像和識(shí)別結(jié)果傳遞給太赫茲系統(tǒng)測(cè)試與原理驗(yàn)證子平臺(tái)(4)顯示出來(lái)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太赫茲焦平面成像系統(tǒng)綜合研發(fā)平臺(tái)，其特征在于：所述太赫茲一體化協(xié)同設(shè)計(jì)仿真子平臺(tái)(1)包括太赫茲系統(tǒng)行為級(jí)仿真分析模塊(11)、太赫茲芯片級(jí)仿真分析模塊(12)、太赫茲組件級(jí)仿真分析模塊(13)和太赫茲系統(tǒng)級(jí)仿真分析模塊(14)；其中，

所述太赫茲系統(tǒng)行為級(jí)仿真分析模塊(11)根據(jù)應(yīng)用環(huán)境參數(shù)及目標(biāo)特性參數(shù)、太赫茲焦平面陣列成像系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化得到太赫茲陣列芯片、透鏡和集成前端的最優(yōu)化性能指標(biāo)參數(shù)；將太赫茲陣列芯片、透鏡和集成前端的最優(yōu)化性能指標(biāo)參數(shù)傳輸給所述太赫茲芯片級(jí)仿真分析模塊(12)、所述太赫茲組件級(jí)仿真分析模塊(13)；

所述太赫茲芯片級(jí)仿真分析模塊(12)根據(jù)太赫茲陣列芯片的最優(yōu)化性能指標(biāo)參數(shù)得到太赫茲陣列芯片的幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)和材料參數(shù)，并根據(jù)太赫茲陣列芯片的幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)和材料參數(shù)得到太赫茲陣列芯片的物理參數(shù)指標(biāo)，根據(jù)太赫茲陣列芯片的物理參數(shù)指標(biāo)得到太赫茲陣列芯片的仿真輸出數(shù)據(jù)；

所述太赫茲組件級(jí)仿真分析模塊(13)根據(jù)透鏡的最優(yōu)化性能指標(biāo)參數(shù)得到透鏡的幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)和材料參數(shù)，并根據(jù)透鏡的幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)和材料參數(shù)得到透鏡的物理參數(shù)指標(biāo)，根據(jù)透鏡的物理參數(shù)指標(biāo)得到透鏡的仿真輸出數(shù)據(jù)；

所述太赫茲系統(tǒng)級(jí)仿真分析模塊(14)根據(jù)集成前端的最優(yōu)化性能指標(biāo)參數(shù)得到集成前端的幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)和材料參數(shù)，并根據(jù)集成前端的幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)和材料參數(shù)得到集成前端的物理參數(shù)指標(biāo)，根據(jù)集成前端的物理參數(shù)指標(biāo)得到集成前端的仿真輸出數(shù)據(jù)。