[發(fā)明專利]一種基于可重構電磁表面陣列的三維成像系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112558064B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設計）人: 李世勇;趙國強;王碩光;敬漢丹;孫厚軍
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G01S13/89
• 分類號: G01S13/89;G01S13/88;G01V8/00;G01V8/20
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 李愛英;付雷杰

1.一種基于可重構電磁表面陣列的三維成像系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：

毫米波信號產生單元，用于產生毫米波激勵信號；

可重構電磁表面發(fā)射陣列，用于發(fā)射和調制所述毫米波激勵信號，經調制的所述毫米波激勵信號聚焦到目標區(qū)域相應位置；

可重構電磁表面接收陣列，用于接收所述目標區(qū)域反射的毫米波回波信號、調制和處理所述毫米波回波信號；

波束掃描控制單元，用于向所述可重構電磁表面發(fā)射陣列和/或接收陣列發(fā)送毫米波的動態(tài)指令和掃描同步指令，同步調整所述可重構電磁表面發(fā)射陣列和接收陣列的動態(tài)相位；

數(shù)據(jù)處理單元，用于存儲和處理所述毫米波回波信號得到所述目標區(qū)域的三維成像。

2.根據(jù)權利要求1所述的三維成像系統(tǒng)，其特征在于，所述可重構電磁表面發(fā)射陣列包括N個相同的可重構電磁表面發(fā)射子陣列，且相鄰的可重構電磁表面發(fā)射子陣列部分重疊，N為正整數(shù)。

3.根據(jù)權利要求2所述的三維成像系統(tǒng)，其特征在于，所述可重構電磁表面發(fā)射子陣列包括：毫米波發(fā)射鏈路、發(fā)射饋源、電磁表面發(fā)射天線子陣、發(fā)射子陣配相控制單元；

其中，所述毫米波發(fā)射鏈路，用于處理并發(fā)射所述毫米波激勵信號；

所述發(fā)射饋源，用于將經處理的所述毫米波激勵信號照射到所述電磁表面發(fā)射天線子陣；

所述發(fā)射子陣配相控制單元，用于調制照射到所述電磁表面發(fā)射天線子陣的所述毫米波激勵信號的相位；

所述電磁表面發(fā)射天線子陣，用于將經過調制的所述毫米波激勵信號聚焦到所述目標區(qū)域相應位置。

4.根據(jù)權利要求3所述的三維成像系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)射子陣配相控制單元由二極管構成，根據(jù)所述動態(tài)指令控制二極管的通斷狀態(tài)，調制所述毫米波激勵信號的相位聚焦于目標區(qū)域的相應位置。

5.根據(jù)權利要求1所述的三維成像系統(tǒng)，其特征在于，所述可重構電磁表面接收陣列包括N個相同的可重構電磁表面接收子陣列，且相鄰的可重構電磁表面接收子陣列部分重疊，N為正整數(shù)。

6.根據(jù)權利要求5所述的三維成像系統(tǒng)，其特征在于，所述可重構電磁表面接收子陣列包括：毫米波接收鏈路、接收饋源、電磁表面接收天線子陣、接收子陣配相控制單元；

所述電磁表面接收天線子陣，用于接收所述目標區(qū)域反射的毫米波的回波信號；

所述接收子陣配相控制單元，用于調制所述毫米波的回波信號的相位；

所述接收饋源，用于接收所述電磁表面接收天線子陣反射的經過相位改變的所述毫米波的回波信號；

所述毫米波接收鏈路，用于將接收的所述毫米波的回波信號進行信號處理。

7.根據(jù)權利要求6所述的三維成像系統(tǒng)，其特征在于，所述接收子陣配相控制單元由二極管構成，根據(jù)所述動態(tài)指令控制二極管的通斷狀態(tài)，調制所述毫米波的回波信號的相位。

8.根據(jù)權利要求1所述的三維成像系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理單元包括：混頻器、數(shù)據(jù)采集記錄儀和人機交互單元；

其中，混頻器，用于將接收的經處理的所述毫米波回波信號和所述毫米波信號產生單元產生的下變頻信號混和為中頻信號；所述數(shù)據(jù)采集記錄儀，用于采集和存儲所述中頻信號；

所述人機交互單元，用于處理所述中頻信號得到所述目標區(qū)域的三維成像。