一種主動(dòng)式太赫茲二維高速掃描成像安檢系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種主動(dòng)式太赫茲二維高速掃描成像安檢系統(tǒng)，整個(gè)系統(tǒng)包括信號(hào)采集與控制子系統(tǒng)、射頻子系統(tǒng)、太赫茲收發(fā)信道子系統(tǒng)、光路與掃描子系統(tǒng)；系統(tǒng)基于太赫茲雷達(dá)主動(dòng)探測(cè)技術(shù)，太赫茲雷達(dá)收發(fā)鏈路作為系統(tǒng)的核心采用單發(fā)單收的太赫茲倍頻鏈路實(shí)現(xiàn)；系統(tǒng)采用寬帶線性調(diào)頻信號(hào)作為探測(cè)波，利用準(zhǔn)光技術(shù)實(shí)現(xiàn)將太赫茲波在成像面上聚焦成光斑，采用二維非勻速機(jī)械掃描的工作方式實(shí)現(xiàn)光斑在成像面上的快速掃描；目標(biāo)回波被接收饋源檢測(cè)，經(jīng)過處理可以獲得光斑位置的精確距離。系統(tǒng)利用準(zhǔn)光掃描，并利用太赫茲雷達(dá)發(fā)射寬帶信號(hào)測(cè)量高精度距離數(shù)據(jù)，可以獲得待測(cè)對(duì)象的三維成像，這種成像方法有效避免了回波信號(hào)強(qiáng)度對(duì)成像角度敏感的問題。
【專利說明】
一種主動(dòng)式太赫茲二維高速掃描成像安檢系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于安全檢測(cè)成像技術(shù)領(lǐng)域，涉及太赫茲成像技術(shù)，特別是一種主動(dòng)式太 赫茲二維高速掃描成像安檢系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，暴力恐怖襲擊等事件時(shí)有發(fā)生，人們對(duì)于反恐安防提出了更高的要求，特 別是在機(jī)場(chǎng)，火車站或地鐵口等人流量大的公共場(chǎng)所，如何實(shí)現(xiàn)對(duì)犯罪分子隨身攜帶的刀 具、槍支、炸藥等武器進(jìn)行快速自動(dòng)檢測(cè)和識(shí)別，是目前公共安全領(lǐng)域面臨的一個(gè)難題。
[0003] 現(xiàn)有的檢測(cè)手段主要分為成像檢測(cè)方法和非成像檢測(cè)方法，其中：
[0004] -、成像檢測(cè)：主要是利用毫米波和太赫茲波進(jìn)行成像檢測(cè)。這個(gè)頻段與X射線相 比，光子能量低，在ImeV量級(jí)，遠(yuǎn)小于人體皮膚的電離能，不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生電離損傷。另外， 毫米波和太赫茲波對(duì)衣物等非極性物質(zhì)有很好的穿透性，而對(duì)某些物質(zhì)，如金屬和人體等， 無法穿透的特性，通過檢測(cè)目標(biāo)發(fā)射或輻射的電磁波實(shí)現(xiàn)衣物下的物體檢測(cè)。
[0005] 成像檢測(cè)方法分為被動(dòng)成像方法和主動(dòng)成像方法。被動(dòng)成像方法主要通過檢測(cè)人 身上攜帶的物體和人體之間的溫度差實(shí)現(xiàn)成像，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，成像速度快等優(yōu) 勢(shì)，但是其不足是信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍小，穿透性弱，成像效果受外界環(huán)境影響較大。主動(dòng)成像方 法通過對(duì)目標(biāo)發(fā)射太赫茲波，通過檢測(cè)目標(biāo)回波實(shí)現(xiàn)成像的方法。主動(dòng)成像方法的信號(hào)動(dòng) 態(tài)范圍大，不受外界環(huán)境影響，并且可以獲得目標(biāo)的多種信息進(jìn)行處理。其不足之處主要 是：
[0006] 1)相干斑較強(qiáng)，成像效果惡化。主動(dòng)式成像一般利用回波散射強(qiáng)度信號(hào)成像，而回 波強(qiáng)度對(duì)角度、目標(biāo)表面粗糙度等因素非常敏感，不利于成像檢測(cè)與識(shí)別。
[0007] 2)成像檢測(cè)速度受限于機(jī)械掃描速度，一般通過陣列提高系統(tǒng)成像速度，增加了 系統(tǒng)成本和系統(tǒng)復(fù)雜度。
[0008] 二、非成像檢測(cè)方法，主要用于國(guó)內(nèi)安檢通道常見的金屬探測(cè)器和人工接觸式檢 測(cè)。金屬探測(cè)器對(duì)金屬物品，如匕首和槍支等，具有很好的檢測(cè)效果，但是對(duì)于非金屬違禁 品，如液體炸彈和生化制品等則無法檢測(cè)。人工接觸式檢測(cè)是通過工作人員對(duì)被檢查人員 進(jìn)行觸摸完成檢查，是最保險(xiǎn)的檢測(cè)方式，其缺點(diǎn)在于效率非常低。
[0009] 目前國(guó)內(nèi)限于技術(shù)水平，主要采用金屬探測(cè)器結(jié)合人工接觸式的檢測(cè)方法。目前 只有部分產(chǎn)品樣機(jī)得到了初步的示范應(yīng)用。
[0010] 綜上所述，利用現(xiàn)有成熟技術(shù)條件下在較低成本下能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)隨身攜帶違禁品的 快速可靠的檢測(cè)具有很高的實(shí)用價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題，提出了一種主動(dòng)式太赫茲二維高速掃描成像安檢系 統(tǒng)，該系統(tǒng)在成本較低的前提下能夠達(dá)到較高的成像速度，并且利用目標(biāo)距離維信息進(jìn)行 成像可有效避免回波信號(hào)強(qiáng)度對(duì)入射角度非常敏感的問題。
[0012] 本發(fā)明利用了太赫茲波如下特性：（1)太赫茲波對(duì)大部分衣物具有很好的穿透性， 但是無法穿透皮膚和金屬等物品；（2)太赫茲頻段高，波長(zhǎng)短，有利于實(shí)現(xiàn)高帶寬信號(hào)以獲 得目標(biāo)高精度距離維信息，并且可以用較小孔徑尺寸的光路實(shí)現(xiàn)較高的橫向分辨率。
[0013] 如果采用線性調(diào)頻信號(hào)作為發(fā)射信號(hào)，則發(fā)射信號(hào)為
fi M<4
[0015] 其中rect〇) = j u 為中心頻率，TP為脈寬，丫為調(diào)頻率，t為系統(tǒng)時(shí)間，m為 整數(shù)，T為脈沖重復(fù)周期;f -.wT為以發(fā)射時(shí)刻為起點(diǎn)的時(shí)間，稱為快時(shí)間；tm = mT為是 計(jì)量發(fā)射脈沖時(shí)刻的時(shí)間，稱為慢時(shí)間。
[0016] 模擬去斜過程中，參考信號(hào)與回波在混頻器內(nèi)作共輒相乘，即作差頻處理，回波變 成單頻信號(hào)，且其頻率與回波和參考信號(hào)的距離差成正比，因而也叫解線頻調(diào)處理，其頻率 值為
。因此，對(duì)解線頻調(diào)后的信號(hào)作傅立葉變換，便可在頻域得到對(duì)應(yīng)的各回波的 sine狀的窄脈沖，脈沖寬度為1/TP，而脈沖位置與R成正比。
[0017]線性調(diào)頻信號(hào)的距離分辨率為：
[0018] p = c/2B
[0019]其中，c為光速，B為雷達(dá)發(fā)射波的帶寬。如果雷達(dá)發(fā)射帶寬大于15GHz，那么系統(tǒng)就 可以分辨厚度大于1厘米的物體。在低頻段，如此高的帶寬是很難達(dá)到的，但是當(dāng)工作頻段 為太赫茲頻段，很容易獲得高帶寬的波形。
[0020] 基于高精度距離維測(cè)量成像原理：聚焦的太赫茲波形成一個(gè)光斑，照射到待測(cè)對(duì) 象身上，反射回波被接收后，通過模擬去斜可以獲得與雷達(dá)和目標(biāo)距離成正比的窄脈沖頻 譜。當(dāng)光斑照射到?jīng)]有隱藏物體的部位時(shí)，除了一小部分能量被衣物反射回來，大部分能量 穿透衣物，被皮膚反射回來。兩個(gè)脈沖頻譜間的距離即為皮膚和衣物之間的距離W。當(dāng)光斑 照射的位置隱藏有物品時(shí)候，除了衣物的反射波外，回波能量主要是隱藏物品的反射波。衣 物和隱藏目標(biāo)的脈沖間距為W-H，其中H為隱藏物品的厚度。如果系統(tǒng)的距離維精度足夠高， 可以清晰分辨出兩個(gè)間距很近脈沖的峰值，那么就可以利用所有掃描位置的距離維數(shù)據(jù)進(jìn) 行圖像重構(gòu)得到三維圖像。
[0021] 基于以上原理，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0022] -種主動(dòng)式太赫茲二維高速掃描成像安檢系統(tǒng)，其特征在于:包括信號(hào)采集與控 制子系統(tǒng)、射頻子系統(tǒng)、太赫茲收發(fā)信道子系統(tǒng)、光路與掃描子系統(tǒng)；
[0023] 信號(hào)采集與控制子系統(tǒng)，用于回波信號(hào)采集與數(shù)字信號(hào)處理，圖像重構(gòu)，為用戶提 供軟件交互界面以及系統(tǒng)工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控；
[0024] 射頻子系統(tǒng)：用于為太赫茲收發(fā)信道子系統(tǒng)提供本振驅(qū)動(dòng)信號(hào)，將下變頻的太赫 茲波進(jìn)行放大和濾波后送給信號(hào)采集與控制子系統(tǒng)完成模數(shù)變換；
[0025] 太赫茲收發(fā)信道子系統(tǒng)，由太赫茲發(fā)射和太赫茲接收倍頻鏈路構(gòu)成，太赫茲發(fā)射 倍頻鏈通過倍頻的方式將輸入的射頻信號(hào)變到太赫茲頻段，太赫茲接收倍頻鏈將接收的太 赫茲回波下變頻至低頻段以進(jìn)行進(jìn)一步處理；
[0026]光路與掃描子系統(tǒng)，用于將光路與掃描子系統(tǒng)的寬帶調(diào)制太赫茲波在成像平面聚 焦成光斑，通過改變準(zhǔn)光系統(tǒng)中鏡面的角度控制光斑在成像平面的位置。
[0027]所述信號(hào)采集與控制子系統(tǒng)包括顯控與圖像重構(gòu)模塊、信號(hào)采集和控制FPGA、時(shí) 鐘網(wǎng)絡(luò)2和模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC;
[0028]顯控與圖像重構(gòu)模塊是系統(tǒng)和操作者的軟件接口；顯控與圖像重構(gòu)模塊，用于接 收信號(hào)采集和控制FPGA發(fā)送來的打包的采集數(shù)據(jù)，將打包數(shù)據(jù)處理后的圖像數(shù)據(jù)顯示于終 端，供用戶使用;作為系統(tǒng)的操作界面和狀態(tài)顯示界面，用戶可以通過該模塊了解系統(tǒng)運(yùn)行 狀態(tài)，并且發(fā)出操作指令控制系統(tǒng)運(yùn)行；
[0029]信號(hào)采集和控制FPGA，用于接收顯控與圖像重構(gòu)模塊的命令，執(zhí)行系統(tǒng)參數(shù)配置 工作，并且在工作過程中為射頻子系統(tǒng)和掃描電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)模塊提供觸發(fā)信號(hào)，以確保 子系統(tǒng)之間的時(shí)序同步;將工作時(shí)采集到的中頻信號(hào)和光柵數(shù)據(jù)打包并上傳到顯控與圖像 重構(gòu)模塊。
[0030] 時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)2,用于將射頻子系統(tǒng)的輸入時(shí)鐘轉(zhuǎn)換為信號(hào)采集和控制FPGA、ADC需要 的時(shí)鐘頻率；
[0031] ADC，用于采集工作過程中由射頻子系統(tǒng)產(chǎn)生的中頻信號(hào)，并上傳給信號(hào)采集和控 制FPGA〇
[0032] 所述射頻子系統(tǒng)包括參考晶振、時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)1、控制通信接口、線性調(diào)頻源、混頻器、 本振信號(hào)生成器、功分器、低噪聲放大器和中頻調(diào)理電路；
[0033] 參考晶振用于為時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)1和時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)2提供參考時(shí)鐘；
[0034] 時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)1，用于將參考晶振的輸入時(shí)鐘頻率轉(zhuǎn)換為控制通信接口、線性調(diào)頻源以 及混頻器工作所需要的頻率；
[0035]控制通信接口是射頻子系統(tǒng)、信號(hào)采集與控制子系統(tǒng)的通信接口；控制通信接口， 用于根據(jù)信號(hào)采集和控制FPGA發(fā)送的指令配置線性調(diào)頻源的工作參數(shù)和控制線性調(diào)頻源 的工作狀態(tài)，也用于將線性調(diào)頻源的參數(shù)和狀態(tài)上傳給信號(hào)采集和控制FPGA模塊。
[0036]線性調(diào)頻源，用于產(chǎn)生系統(tǒng)低頻段的線性調(diào)頻信號(hào)，線性調(diào)頻信號(hào)被輸入到混頻 器；
[0037]混頻器、本振信號(hào)生成器和功分模塊三者相互配合，將低頻段的線性調(diào)頻信號(hào)變 為符合太赫茲收發(fā)信道子系統(tǒng)要求的頻段和帶寬的線性調(diào)頻本振信號(hào)，并將變換得到的線 性調(diào)頻本振信號(hào)發(fā)送到太赫茲收發(fā)信道子系統(tǒng)；
[0038]低噪聲放大器和中頻調(diào)理電路，用于將太赫茲收發(fā)信道子系統(tǒng)輸出的中頻信號(hào)放 大，濾波之后，送給ADC進(jìn)行采集。
[0039]所述太赫茲收發(fā)信道子系統(tǒng)包括太赫茲發(fā)射倍頻鏈、太赫茲接收倍頻鏈和太赫茲 諧波混頻器；
[0040] 太赫茲發(fā)射倍頻鏈、太赫茲接收倍頻鏈用于將射頻子系統(tǒng)送來的線性調(diào)頻本振信 號(hào)倍頻到太赫茲頻段；
[0041] 太赫茲發(fā)射倍頻鏈的輸出信號(hào)經(jīng)過波導(dǎo)輸入至光路與掃描子系統(tǒng)，經(jīng)過準(zhǔn)光網(wǎng)絡(luò) 聚焦后作為探測(cè)波。
[0042] 太赫茲接收倍頻鏈輸出的線性調(diào)頻信號(hào)與光路與掃描子系統(tǒng)收到的目標(biāo)回波在 太赫茲收發(fā)信道子系統(tǒng)的太赫茲諧波混頻器內(nèi)完成模擬去斜，變?yōu)橹蓄l信號(hào)送至射頻子系 統(tǒng)的低噪聲放大器。
[0043] 所述光路與掃描子系統(tǒng)，包括太赫茲準(zhǔn)光網(wǎng)絡(luò)、發(fā)射饋源、接收饋源、光柵信號(hào)接 口以及掃描電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)模塊;其中，太赫茲準(zhǔn)光網(wǎng)絡(luò)包括分光鏡、聚焦鏡、折返鏡和掃 描鏡；
[0044] 發(fā)射饋源和接收饋源是太赫茲收發(fā)信道子系統(tǒng)、光路與掃描子系統(tǒng)的接口；
[0045] 分光鏡具有單向透射的特性，用于隔離發(fā)射波和接收回波；
[0046] 聚焦鏡是一個(gè)橢球面鏡，用于將太赫茲波聚焦使其在成像平面上形成一個(gè)光斑。
[0047] 折返鏡是一個(gè)平面鏡，用于改變波束傳播方向。
[0048] 掃描鏡也是一個(gè)平面鏡，除了用于改變波束傳播方向外，掃描鏡可以在水平和俯 仰兩個(gè)方向上在一定角度范圍內(nèi)擺動(dòng)，用來實(shí)現(xiàn)光斑在成像平面上的移動(dòng)。
[0049] 掃描鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)通過水平和俯仰方向上的兩個(gè)電機(jī)實(shí)現(xiàn)。掃描鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)角度可通過 圓光柵測(cè)量得到。水平軸圓光柵和俯仰軸圓光柵的角度信號(hào)通過光柵信號(hào)接口進(jìn)行電平轉(zhuǎn) 換后分別輸出給信號(hào)采集與控制子系統(tǒng)以及掃描電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)模塊。送給信號(hào)采集與控 制子系統(tǒng)的信號(hào)被轉(zhuǎn)換為光斑當(dāng)前位置數(shù)據(jù)，與ADC變換得到的回波數(shù)據(jù)打包送至顯控與 圖像重構(gòu)模塊用于圖像處理。掃描電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)模塊利用接收到的光柵信號(hào)控制電機(jī)的 運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，使光斑完成在成像平面上掃描的目的。
[0050] 所述系統(tǒng)中采用的二維掃描方案有以下特點(diǎn)：
[0051] 1)水平方向?yàn)榉莿蛩龠\(yùn)動(dòng)，存在重復(fù)的加速-勻速-減速的過程。
[0052] 2)俯仰方向?yàn)閯蛩龠\(yùn)動(dòng)。
[0053] 所述系統(tǒng)的工作原理如下：
[0054]操作者通過終端的操作界面完成系統(tǒng)參數(shù)配置后，發(fā)出系統(tǒng)工作指令，通過顯控 與圖像重構(gòu)模塊傳送給信號(hào)采集和控制FPGA;
[0055] 待檢測(cè)對(duì)象站立在系統(tǒng)聚焦平面處；
[0056] 操作者發(fā)出檢測(cè)指令，信號(hào)采集和控制FPGA接收到檢測(cè)指令，分別給控制通信接 口、掃描電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)模塊各一個(gè)觸發(fā)信號(hào)，使其各自開始工作；
[0057] 控制通信接口控制線性調(diào)頻源產(chǎn)生指定脈沖寬度和周期的線性調(diào)頻信號(hào)，產(chǎn)生的 線性調(diào)頻信號(hào)和時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)1產(chǎn)生的本振信號(hào)混頻，經(jīng)過本振信號(hào)生成器和功分模塊后分別 輸入至太赫茲發(fā)射倍頻鏈和太赫茲接收倍頻鏈，通過倍頻生成寬帶太赫茲線性調(diào)頻信號(hào)； 經(jīng)過太赫茲發(fā)射倍頻鏈生成的太赫茲線性調(diào)頻發(fā)射信號(hào)通過發(fā)射饋源發(fā)射到準(zhǔn)光網(wǎng)絡(luò);準(zhǔn) 光網(wǎng)絡(luò)將太赫茲線性調(diào)頻發(fā)射信號(hào)聚焦為成像平面上的一個(gè)光斑，通過掃描鏡改變光斑在 成像平面的位置，完成光斑在成像平面的逐點(diǎn)掃描;光斑在成像平面的反射回波被準(zhǔn)光網(wǎng) 絡(luò)接收，傳輸至接收饋源，在太赫茲諧波混頻器內(nèi)和太赫茲接收倍頻鏈生成的一路寬帶線 性調(diào)頻信號(hào)混頻，完成去斜，變?yōu)榈皖l窄帶信號(hào);所述低頻窄帶信號(hào)經(jīng)過低噪聲放大器和中 頻調(diào)理電路輸入給ADC轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)之后，與代表當(dāng)前光斑位置的光柵信號(hào)，同時(shí)送給信 號(hào)采集和控制FPGA;信號(hào)采集和控制FPGA內(nèi)部，光柵信號(hào)被轉(zhuǎn)換為成像面二維坐標(biāo)位置，同 采集到的中頻信號(hào)打包上傳給顯控與圖像重構(gòu)模塊;顯控與圖像重構(gòu)模塊利用打包數(shù)據(jù)完 成圖像重構(gòu)在系統(tǒng)操作界面上顯示出成像結(jié)果；
[0058] 至此，系統(tǒng)完成一次掃描成像操作。
[0059]本發(fā)明的有益效果如下：
[0060] 1)與傳統(tǒng)利用回波強(qiáng)度的成像方法相比，基于高精度距離維信息的三維成像方法 對(duì)目標(biāo)角度和成像表面特性的敏感程度降低，有效降低了相干斑的影響；
[0061] 2)在準(zhǔn)光網(wǎng)絡(luò)中采用了一種變速二維機(jī)械掃描方法使系統(tǒng)在單路收發(fā)鏈路的配 置下能夠達(dá)到較高的成像速度；
[0062] 3)系統(tǒng)可擴(kuò)展性強(qiáng)，可以在不改變整體架構(gòu)的情況下通過增加收發(fā)鏈路達(dá)到進(jìn)一 步成像速度的提高的目的。
【附圖說明】
[0063]圖1為傳統(tǒng)的基于高精度距離維測(cè)量成像原理示意圖；
[0064]圖2為本發(fā)明的整體架構(gòu)示意圖；
[0065] 圖3為本發(fā)明的二維變速掃描軌跡圖。
【具體實(shí)施方式】
[0066] 本發(fā)明利用了太赫茲波如下特性：（1)太赫茲波對(duì)大部分衣物具有很好的穿透性， 但是無法穿透皮膚和金屬等物品；（2)太赫茲頻段高，波長(zhǎng)短，有利于實(shí)現(xiàn)高帶寬信號(hào)以獲 得目標(biāo)高精度距離維信息，并且可以用較小孔徑尺寸的光路實(shí)現(xiàn)較高的橫向分辨率。
[0067] 如果采用線性調(diào)頻信號(hào)作為發(fā)射信號(hào)，則發(fā)射信號(hào)為
[0069] 其中
，fc=為中心頻率，TP為脈寬，y為調(diào)頻率，t為系統(tǒng)時(shí)間，m為 整數(shù)，T為脈沖重復(fù)周期;f - 〃斤為以發(fā)射時(shí)刻為起點(diǎn)的時(shí)間，稱為快時(shí)間；tm=mT為是計(jì) 量發(fā)射脈沖時(shí)刻的時(shí)間，稱為慢時(shí)間。
[0070] 模擬去斜過程中，參考信號(hào)與回波在混頻器內(nèi)作共輒相乘，即作差頻處理，回波變 成單頻信號(hào)，且其頻率與回波和參考信號(hào)的距離差成正比，因而也叫解線頻調(diào)處理，其頻率 值為
=因此，對(duì)解線頻調(diào)后的信號(hào)作傅立葉變換，便可在頻域得到對(duì)應(yīng)的各回波的 sine狀的窄脈沖，脈沖寬度為1/TP，而脈沖位置與R成正比。
[0071]線性調(diào)頻信號(hào)的距離分辨率為：
[0072] p = c/2B
[0073] 其中，c為光速，B為雷達(dá)發(fā)射波的帶寬。如果雷達(dá)發(fā)射帶寬大于15GHz，那么系統(tǒng)就 可以分辨厚度大于1厘米的物體。在低頻段，如此高的帶寬是很難達(dá)到的，但是當(dāng)工作頻段 為太赫茲頻段，很容易獲得高帶寬的波形。
[0074]基于高精度距離維測(cè)量成像原理，如圖1所示：聚焦的太赫茲波形成一個(gè)光斑，照 射到待測(cè)對(duì)象身上，反射回波被接收后，通過模擬去斜可以獲得與雷達(dá)和目標(biāo)距離成正比 的窄脈沖頻譜。當(dāng)光斑照射到?jīng)]有隱藏物體的部位時(shí)，除了一小部分能量被衣物反射回來， 大部分能量穿透衣物，被皮膚反射回來。兩個(gè)脈沖頻譜間的距離即為皮膚和衣物之間的距 離W。當(dāng)光斑照射的位置隱藏有物品時(shí)候，除了衣物的反射波外，回波能量主要是隱藏物品 的反射波。衣物和隱藏目標(biāo)的脈沖間距為W-H，其中H為隱藏物品的厚度。如果系統(tǒng)的距離維 精度足夠高，可以清晰分辨出兩個(gè)間距很近脈沖的峰值，那么就可以利用所有掃描位置的 距離維數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像重構(gòu)得到三維圖像。
[0075]基于以上原理，如圖2所示，本發(fā)明基于單發(fā)單收的太赫茲鏈路，采用寬帶線性調(diào) 頻信號(hào)作為探測(cè)波，利用準(zhǔn)光技術(shù)實(shí)現(xiàn)將太赫茲波在成像面上聚焦成光斑，采用二維非勻 速機(jī)械掃描的工作方式實(shí)現(xiàn)光斑在成像面上的移動(dòng)。系統(tǒng)接收到的回波經(jīng)過接收饋源通過 模擬去斜的方式得到低頻窄帶脈沖。脈沖的中心頻率和探測(cè)波總的傳輸距離成正比，由此 便可得到目標(biāo)的距離維信息。
[0076]本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0077] -種主動(dòng)式太赫茲二維高速掃描成像安檢系統(tǒng)，包括信號(hào)采集與控制子系統(tǒng)、射 頻子系統(tǒng)、太赫茲收發(fā)信道子系統(tǒng)、光路與掃描子系統(tǒng)。
[0078] 所述信號(hào)采集與控制子系統(tǒng)，用于回波信號(hào)采集與數(shù)字信號(hào)處理，圖像重構(gòu)，為用 戶提供軟件交互界面以及系統(tǒng)工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。
[0079]所述信號(hào)采集與控制子系統(tǒng)包括顯控與圖像重構(gòu)模塊、信號(hào)采集和控制FPGA、時(shí) 鐘網(wǎng)絡(luò)2和模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC;
[0080] 顯控與圖像重構(gòu)模塊是系統(tǒng)和操作者的軟件接口；顯控與圖像重構(gòu)模塊，用于接 收信號(hào)采集和控制FPGA發(fā)送來的打包的采集數(shù)據(jù)，將打包數(shù)據(jù)處理后的圖像數(shù)據(jù)顯示于終 端，供用戶使用;作為系統(tǒng)的操作界面和狀態(tài)顯示界面，用戶可以通過該模塊了解系統(tǒng)運(yùn)行 狀態(tài)，并且發(fā)出操作指令控制系統(tǒng)運(yùn)行；
[0081] 信號(hào)采集和控制FPGA，用于接收顯控與圖像重構(gòu)模塊的命令，執(zhí)行系統(tǒng)參數(shù)配置 工作，并且在工作過程中為射頻子系統(tǒng)和掃描電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)模塊提供觸發(fā)信號(hào)，以確保 子系統(tǒng)之間的時(shí)序同步;將工作時(shí)采集到的中頻信號(hào)和光柵數(shù)據(jù)打包并上傳到顯控與圖像 重構(gòu)模塊。
[0082]時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)2,用于將射頻子系統(tǒng)的輸入時(shí)鐘轉(zhuǎn)換為信號(hào)采集和控制FPGA、ADC需要 的時(shí)鐘頻率；
[0083] ADC，用于采集工作過程中由射頻子系統(tǒng)產(chǎn)生的中頻信號(hào)，并上傳給信號(hào)采集和控 制FPGA〇
[0084] 所述射頻子系統(tǒng)，用于為太赫茲收發(fā)信道子系統(tǒng)提供本振驅(qū)動(dòng)信號(hào)，將下變頻的 太赫茲波進(jìn)行放大和濾波后送給信號(hào)采集與控制子系統(tǒng)完成模數(shù)變換；
[0085] 所述射頻子系統(tǒng)包括參考晶振、時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)1、控制通信接口、線性調(diào)頻源、混頻器、 本振信號(hào)生成器、功分器、低噪聲放大器和中頻調(diào)理電路；
[0086] 參考晶振用于為時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)1和時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)2提供參考時(shí)鐘；
[0087] 時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)1，用于將參考晶振的輸入時(shí)鐘頻率轉(zhuǎn)換為控制通信接口、線性調(diào)頻源以 及混頻器工作所需要的頻率；
[0088] 控制通信接口是射頻子系統(tǒng)、信號(hào)采集與控制子系統(tǒng)的通信接口；控制通信接口， 用于根據(jù)信號(hào)采集和控制FPGA發(fā)送的指令配置線性調(diào)頻源的工作參數(shù)和控制線性調(diào)頻源 的工作狀態(tài)，也用于將線性調(diào)頻源的參數(shù)和狀態(tài)上傳給信號(hào)采集和控制FPGA模塊。
[0089] 線性調(diào)頻源，用于產(chǎn)生系統(tǒng)低頻段的線性調(diào)頻信號(hào)，線性調(diào)頻信號(hào)被輸入到混頻 器；
[0090] 混頻器、本振信號(hào)生成器和功分模塊三者相互配合，將低頻段的線性調(diào)頻信號(hào)變 為符合太赫茲收發(fā)信道子系統(tǒng)要求的頻段和帶寬的線性調(diào)頻本振信號(hào)，并將變換得到的線 性調(diào)頻本振信號(hào)發(fā)送到太赫茲收發(fā)信道子系統(tǒng)；
[0091] 低噪聲放大器和中頻調(diào)理電路，用于將太赫茲收發(fā)信道子系統(tǒng)的太赫茲諧波混頻 器輸出的中頻信號(hào)放大，濾波之后，送給ADC進(jìn)行采集。
[0092] 所述太赫茲收發(fā)信道子系統(tǒng)，由太赫茲發(fā)射和太赫茲接收倍頻鏈路構(gòu)成，太赫茲 發(fā)射倍頻鏈通過倍頻的方式將輸入的射頻信號(hào)變到太赫茲頻段，太赫茲接收倍頻鏈將接收 的太赫茲回波下變頻至低頻段以進(jìn)行進(jìn)一步處理；
[0093]所述太赫茲收發(fā)信道子系統(tǒng)包括太赫茲發(fā)射倍頻鏈、太赫茲接收倍頻鏈和太赫茲 諧波混頻器；
[0094]太赫茲發(fā)射倍頻鏈、太赫茲接收倍頻鏈用于將射頻子系統(tǒng)送來的線性調(diào)頻本振信 號(hào)倍頻到太赫茲頻段；
[0095]太赫茲發(fā)射倍頻鏈的輸出信號(hào)經(jīng)過波導(dǎo)輸入至光路與掃描子系統(tǒng)的發(fā)射饋源，經(jīng) 過準(zhǔn)光網(wǎng)絡(luò)聚焦后作為探測(cè)波。
[0096]太赫茲接收倍頻鏈輸出的線性調(diào)頻信號(hào)與光路與掃描子系統(tǒng)的接收饋源收到的 目標(biāo)回波在太赫茲收發(fā)信道子系統(tǒng)的太赫茲諧波混頻器內(nèi)完成模擬去斜，變?yōu)橐恢蓄l信號(hào) 送至射頻子系統(tǒng)的低噪聲放大器。
[0097] 所述光路與掃描子系統(tǒng)，用于將光路與掃描子系統(tǒng)的寬帶調(diào)制太赫茲波在成像平 面聚焦成光斑，通過改變準(zhǔn)光系統(tǒng)中鏡面的角度控制光斑在成像平面的位置。發(fā)射的太赫 茲波經(jīng)過目標(biāo)反射后經(jīng)過準(zhǔn)光網(wǎng)絡(luò)后傳送至光路與掃描子系統(tǒng)的接收饋源，然后經(jīng)過波導(dǎo) 傳輸給太赫茲收發(fā)信道子系統(tǒng)的太赫茲接收倍頻鏈完成下變頻。
[0098] 所述光路與掃描子系統(tǒng)，包括太赫茲準(zhǔn)光網(wǎng)絡(luò)、發(fā)射饋源、接收饋源、光柵信號(hào)接 口以及掃描電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)模塊;其中，太赫茲準(zhǔn)光網(wǎng)絡(luò)包括分光鏡、聚焦鏡、折返鏡和掃 描鏡；
[0099]發(fā)射饋源和接收饋源是太赫茲收發(fā)信道子系統(tǒng)、光路與掃描子系統(tǒng)的接口；
[0100] 分光鏡具有單向透射的特性，用于隔離發(fā)射波和接收回波；
[0101] 聚焦鏡是一個(gè)橢球面鏡，用于將太赫茲波聚焦使其在成像平面上形成一個(gè)光斑。
[0102] 折返鏡是一個(gè)平面鏡，用于改變波束傳播方向。
[0103] 掃描鏡也是一個(gè)平面鏡，除了用于改變波束傳播方向外，掃描鏡可以在水平和俯 仰兩個(gè)方向上在一定角度范圍內(nèi)擺動(dòng)，用來實(shí)現(xiàn)光斑在成像平面上的移動(dòng)。
[0104] 掃描鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)通過水平和俯仰方向上的兩個(gè)電機(jī)實(shí)現(xiàn)。掃描鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)角度可通過 圓光柵測(cè)量得到。水平軸圓光柵和俯仰軸圓光柵的角度信號(hào)通過光柵信號(hào)接口進(jìn)行電平轉(zhuǎn) 換后分別輸出給信號(hào)采集與控制子系統(tǒng)以及掃描電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)模塊。送給信號(hào)采集與控 制子系統(tǒng)的信號(hào)被轉(zhuǎn)換為光斑當(dāng)前位置數(shù)據(jù)，與ADC變換得到的回波數(shù)據(jù)打包送至顯控與 圖像重構(gòu)模塊用于圖像處理。掃描電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)模塊利用接收到的光柵信號(hào)控制電機(jī)的 運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，使光斑完成在成像平面上掃描的目的。
[0105] 所述系統(tǒng)的掃描軌跡如圖3所示，圖中圓點(diǎn)表示以一定周期發(fā)射的寬帶線性調(diào)頻 太赫茲波經(jīng)過聚焦在成像平面上形成的光斑。從圖中可以看到，系統(tǒng)中采用的二維掃描方 案有以下特點(diǎn)：
[0106] 3)水平方向?yàn)榉莿蛩龠\(yùn)動(dòng)，存在重復(fù)的加速-勻速-減速的過程。
[0107] 4)俯仰方向?yàn)閯蛩龠\(yùn)動(dòng)。
[0108] 所述系統(tǒng)的工作原理如下：
[0109] 操作者通過終端的操作界面完成系統(tǒng)參數(shù)配置后，發(fā)出系統(tǒng)工作指令，通過顯控 與圖像重構(gòu)模塊傳送給信號(hào)采集和控制FPGA;
[0110] 待檢測(cè)對(duì)象站立在系統(tǒng)聚焦平面處；
[0111]操作者發(fā)出檢測(cè)指令，信號(hào)采集和控制FPGA接收到檢測(cè)指令，分別給控制通信接 口、掃描電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)模塊各一個(gè)觸發(fā)信號(hào)，使其各自開始工作；
[0112]控制通信接口控制線性調(diào)頻源產(chǎn)生指定脈沖寬度和周期的線性調(diào)頻信號(hào)，產(chǎn)生的 線性調(diào)頻信號(hào)和時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)1產(chǎn)生的本振信號(hào)混頻，經(jīng)過本振信號(hào)生成器和功分模塊后分別 輸入至太赫茲發(fā)射倍頻鏈和太赫茲接收倍頻鏈，通過倍頻生成寬帶太赫茲線性調(diào)頻信號(hào)； 經(jīng)過太赫茲發(fā)射倍頻鏈生成的太赫茲線性調(diào)頻發(fā)射信號(hào)通過發(fā)射饋源發(fā)射到準(zhǔn)光網(wǎng)絡(luò);準(zhǔn) 光網(wǎng)絡(luò)將太赫茲線性調(diào)頻發(fā)射信號(hào)聚焦為成像平面上的一個(gè)光斑，通過掃描鏡改變光斑在 成像平面的位置，完成光斑在成像平面的逐點(diǎn)掃描;光斑在成像平面的反射回波被準(zhǔn)光網(wǎng) 絡(luò)接收，傳輸至接收饋源，在太赫茲諧波混頻器內(nèi)和太赫茲接收倍頻鏈生成的一路寬帶線 性調(diào)頻信號(hào)混頻，完成去斜，變?yōu)榈皖l窄帶信號(hào);所述低頻窄帶信號(hào)經(jīng)過低噪聲放大器和中 頻調(diào)理電路輸入給ADC轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)之后，與代表當(dāng)前光斑位置的光柵信號(hào)，同時(shí)送給信 號(hào)采集和控制FPGA;信號(hào)采集和控制FPGA內(nèi)部，光柵信號(hào)被轉(zhuǎn)換為成像面二維坐標(biāo)位置，同 采集到的中頻信號(hào)打包上傳給顯控與圖像重構(gòu)模塊;顯控與圖像重構(gòu)模塊利用打包數(shù)據(jù)完 成圖像重構(gòu)在系統(tǒng)操作界面上顯示出成像結(jié)果；
[0113]至此，系統(tǒng)完成一次掃描成像操作。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種主動(dòng)式太赫茲二維高速掃描成像安檢系統(tǒng)，其特征在于:包括信號(hào)采集與控制 子系統(tǒng)、射頻子系統(tǒng)、太赫茲收發(fā)信道子系統(tǒng)、光路與掃描子系統(tǒng)； 信號(hào)采集與控制子系統(tǒng)，用于回波信號(hào)采集與數(shù)字信號(hào)處理、圖像重構(gòu)、為用戶提供軟 件交互界面以及系統(tǒng)工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控； 射頻子系統(tǒng)，用于為太赫茲收發(fā)信道子系統(tǒng)提供本振驅(qū)動(dòng)信號(hào)，將下變頻的太赫茲波 進(jìn)行放大和濾波后送給信號(hào)采集與控制子系統(tǒng)完成模數(shù)變換； 太赫茲收發(fā)信道子系統(tǒng)，由太赫茲發(fā)射和太赫茲接收倍頻鏈路構(gòu)成，太赫茲發(fā)射倍頻 鏈通過倍頻的方式將輸入的射頻信號(hào)變到太赫茲頻段，太赫茲接收倍頻鏈將接收的太赫茲 回波下變頻至低頻段以進(jìn)行進(jìn)一步處理； 光路與掃描子系統(tǒng)，用于將光路與掃描子系統(tǒng)的寬帶調(diào)制太赫茲波在成像平面聚焦成 光斑，通過改變準(zhǔn)光系統(tǒng)中鏡面的角度控制光斑在成像平面的位置。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種主動(dòng)式太赫茲二維高速掃描成像安檢系統(tǒng)，其特征在于： 所述信號(hào)采集與控制子系統(tǒng)包括顯控與圖像重構(gòu)模塊、信號(hào)采集和控制FPGA、時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)2和 模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC; 顯控與圖像重構(gòu)模塊是系統(tǒng)和操作者的軟件接口，用于接收信號(hào)采集和控制FPGA發(fā)送 來的打包的采集數(shù)據(jù)，將打包數(shù)據(jù)處理后的圖像數(shù)據(jù)顯示于終端，還用于發(fā)出操作指令控 制系統(tǒng)運(yùn)行； 信號(hào)采集和控制FPGA，用于接收顯控與圖像重構(gòu)模塊的命令，執(zhí)行系統(tǒng)參數(shù)配置工作， 并且在工作過程中為射頻子系統(tǒng)和掃描電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)模塊提供觸發(fā)信號(hào);將工作時(shí)采集 到的中頻信號(hào)和光柵數(shù)據(jù)打包并上傳到顯控與圖像重構(gòu)模塊； 時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)2,用于將射頻子系統(tǒng)的輸入時(shí)鐘轉(zhuǎn)換為信號(hào)采集和控制FPGA、ADC需要的時(shí) 鐘頻率； ADC，用于采集工作過程中由射頻子系統(tǒng)產(chǎn)生的中頻信號(hào)，并上傳給信號(hào)采集和控制 FPGA03. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種主動(dòng)式太赫茲二維高速掃描成像安檢系統(tǒng)，其特征在 于:所述射頻子系統(tǒng)包括參考晶振、時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)1、控制通信接口、線性調(diào)頻源、混頻器、本振信 號(hào)生成器、功分器、低噪聲放大器和中頻調(diào)理電路； 參考晶振用于為時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)1和時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)2提供參考時(shí)鐘； 時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)1，用于將參考晶振的輸入時(shí)鐘頻率轉(zhuǎn)換為控制通信接口、線性調(diào)頻源以及混 頻器工作所需要的頻率； 控制通信接口是射頻子系統(tǒng)、信號(hào)采集與控制子系統(tǒng)的通信接口；控制通信接口，用于 根據(jù)信號(hào)采集和控制FPGA發(fā)送的指令配置線性調(diào)頻源的工作參數(shù)和控制線性調(diào)頻源的工 作狀態(tài)，也用于將線性調(diào)頻源的參數(shù)和狀態(tài)上傳給信號(hào)采集和控制FPGA模塊； 線性調(diào)頻源，用于產(chǎn)生系統(tǒng)低頻段的線性調(diào)頻信號(hào)，線性調(diào)頻信號(hào)被輸入到混頻器； 混頻器、本振信號(hào)生成器和功分模塊三者相互配合，用于將低頻段的線性調(diào)頻信號(hào)變 為符合太赫茲收發(fā)信道子系統(tǒng)要求的頻段和帶寬的線性調(diào)頻本振信號(hào)，并將變換得到的線 性調(diào)頻本振信號(hào)發(fā)送到太赫茲收發(fā)信道子系統(tǒng)； 低噪聲放大器和中頻調(diào)理電路，用于將太赫茲收發(fā)信道子系統(tǒng)輸出的中頻信號(hào)放大， 濾波之后，送給ADC進(jìn)行采集。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種主動(dòng)式太赫茲二維高速掃描成像安檢系統(tǒng)，其特征在于： 所述太赫茲收發(fā)信道子系統(tǒng)包括太赫茲發(fā)射倍頻鏈、太赫茲接收倍頻鏈和太赫茲諧波混頻 器； 太赫茲發(fā)射倍頻鏈、太赫茲接收倍頻鏈用于將射頻子系統(tǒng)送來的線性調(diào)頻本振信號(hào)倍 頻到太赫茲頻段； 太赫茲發(fā)射倍頻鏈的輸出信號(hào)經(jīng)過波導(dǎo)輸入至光路與掃描子系統(tǒng)； 太赫茲接收倍頻鏈輸出的線性調(diào)頻信號(hào)與光路與掃描子系統(tǒng)收到的目標(biāo)回波在太赫 茲收發(fā)信道子系統(tǒng)的太赫茲諧波混頻器內(nèi)完成模擬去斜，變?yōu)橹蓄l信號(hào)送至射頻子系統(tǒng)的 低噪聲放大器。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種主動(dòng)式太赫茲二維高速掃描成像安檢系統(tǒng)，其特征在于： 所述光路與掃描子系統(tǒng)包括太赫茲準(zhǔn)光網(wǎng)絡(luò)、發(fā)射饋源、接收饋源、光柵信號(hào)接口以及掃描 電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)模塊;其中，太赫茲準(zhǔn)光網(wǎng)絡(luò)包括分光鏡、聚焦鏡、折返鏡和掃描鏡； 發(fā)射饋源和接收饋源是太赫茲收發(fā)信道子系統(tǒng)、光路與掃描子系統(tǒng)的接口； 分光鏡具有單向透射的特性，用于隔離發(fā)射波和接收回波； 聚焦鏡，用于將太赫茲波聚焦使其在成像平面上形成一個(gè)光斑； 折返鏡，用于改變波束傳播方向； 掃描鏡，用于改變波束傳播方向；所述掃描鏡，可在水平和俯仰兩個(gè)方向上在一定角度 范圍內(nèi)擺動(dòng)，用來實(shí)現(xiàn)光斑在成像平面上的移動(dòng)。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種主動(dòng)式太赫茲二維高速掃描成像安檢系統(tǒng)，其特征在于： 所述掃描鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)通過水平和俯仰方向上的兩個(gè)電機(jī)實(shí)現(xiàn);掃描鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)角度通過圓光柵 測(cè)量得到，水平軸圓光柵和俯仰軸圓光柵的角度信號(hào)通過光柵信號(hào)接口進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換后分 別輸出給信號(hào)采集與控制子系統(tǒng)以及掃描電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)模塊;送給信號(hào)采集與控制子系 統(tǒng)的信號(hào)被轉(zhuǎn)換為光斑當(dāng)前位置數(shù)據(jù)，與ADC變換得到的回波數(shù)據(jù)打包送至顯控與圖像重 構(gòu)模塊用于圖像處理;掃描電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)模塊利用接收到的光柵信號(hào)控制電機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀 態(tài)，使光斑完成在成像平面上掃描。7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的一種主動(dòng)式太赫茲二維高速掃描成像安檢系統(tǒng)，其特征在 于工作原理如下： 操作者通過終端的操作界面完成系統(tǒng)參數(shù)配置后，發(fā)出系統(tǒng)工作指令，通過顯控與圖 像重構(gòu)模塊傳送給信號(hào)采集和控制FPGA; 待檢測(cè)對(duì)象站立在系統(tǒng)聚焦平面處； 操作者發(fā)出檢測(cè)指令，信號(hào)采集和控制FPGA接收到檢測(cè)指令，分別給控制通信接口、掃 描電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)模塊各一個(gè)觸發(fā)信號(hào)，使其各自開始工作； 控制通信接口控制線性調(diào)頻源產(chǎn)生指定脈沖寬度和周期的線性調(diào)頻信號(hào)，產(chǎn)生的線性 調(diào)頻信號(hào)和時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)1產(chǎn)生的本振信號(hào)混頻，經(jīng)過本振信號(hào)生成器和功分模塊后分別輸入 至太赫茲發(fā)射倍頻鏈和太赫茲接收倍頻鏈，通過倍頻生成寬帶太赫茲線性調(diào)頻信號(hào);經(jīng)過 太赫茲發(fā)射倍頻鏈生成的太赫茲線性調(diào)頻發(fā)射信號(hào)通過發(fā)射饋源發(fā)射到準(zhǔn)光網(wǎng)絡(luò);準(zhǔn)光網(wǎng) 絡(luò)將太赫茲線性調(diào)頻發(fā)射信號(hào)聚焦為成像平面上的一個(gè)光斑，通過掃描鏡改變光斑在成像 平面的位置，完成光斑在成像平面的逐點(diǎn)掃描;光斑在成像平面的反射回波被準(zhǔn)光網(wǎng)絡(luò)接 收，傳輸至接收饋源，在太赫茲諧波混頻器內(nèi)和太赫茲接收倍頻鏈生成的一路寬帶線性調(diào) 頻信號(hào)混頻，完成去斜，變?yōu)橹蓄l信號(hào);所述中頻信號(hào)經(jīng)過低噪聲放大器和中頻調(diào)理電路輸 入給ADC轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)之后，與代表當(dāng)前光斑位置的光柵信號(hào)，同時(shí)送給信號(hào)采集和控制 FPGA;信號(hào)采集和控制FPGA內(nèi)部，光柵信號(hào)被轉(zhuǎn)換為成像面二維坐標(biāo)位置，同采集到的中頻 信號(hào)打包上傳給顯控與圖像重構(gòu)模塊;顯控與圖像重構(gòu)模塊利用打包數(shù)據(jù)完成圖像重構(gòu)在 系統(tǒng)操作界面上顯示出成像結(jié)果； 至此，完成一次掃描成像操作。
【文檔編號(hào)】G01S13/89GK105891900SQ201610395394
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年6月3日
【發(fā)明人】成彬彬, 安健飛, 鄧賢進(jìn), 何月, 江舸, 陸彬, 林海川, 劉杰, 陳鵬, 蔣均, 趙宇嬌, 繆麗, 田遙嶺, 曾耿華, 李彪
【申請(qǐng)人】中國(guó)工程物理研究院電子工程研究所