《單接收天線非掃描微波成像研究》是依託浙江大學，由皇甫江濤擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：單接收天線非掃描微波成像研究
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：皇甫江濤
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目研究微波頻段單接收天線以非掃描的方式從散射場獲取目標特性的新方法。由於各種介質和金屬物體在電磁場中會產生散射作用，其散射場包含了物體的結構特性信息。將已知特性的多組相關度很低的隨機電磁場照射在物體上，可以過單個位置固定的接收天線接收。在獲取足夠多測量數據後，經過入射場與散射場的多次相關性計算後可提取散射物體的輪廓和表面信息,從而只用單天線進行超出輻射場波長解析度的目標信息。此方法目前在微波領域的研究還在起步階段，本項目從單接收天線成像的實現問題以及獲取目標的三維信息方面進行研究。對於傳統電磁成像需要接收天線進行空間掃描或採用天線陣進行波束掃描，在無法進行空間和相位掃描的場合其套用受到制約。本項目研究的方法不需移動探測天線並避免了複雜接收天線陣，可套用於電磁探測、醫學成像以及雷達成等民用和軍事領域。
結題摘要
不同於傳統成像需要感測器矩陣或者單感測器空間掃描的方式，本項目研究了微波頻段單接收天線以非掃描的方式從散射場獲取目標特性的新方法。本項目首先通過壓縮感知理論來分析單接收天線非掃描微波成像問題，獲得了適合單接收天線非掃描微波成像的理論算法。其次，本項目提出了基於隨機輻射平面口徑寬頻發射天線的單天線接收微波探測的方法，利用超材料天線罩實現了寬頻色散輻射場形成了基於超材料口徑天線的壓縮感知無線定位系統。第三本項目研究了基於窄帶隨機多波束照射天線陣的單天線接收微波成像的方法，設計了一種可產生窄帶隨機輻射場的天線陣列，它通過可調移相器實現天線單元間的隨機相位組合來得到可控的隨機輻射場，並在此基礎上設計並實現了單頻隨機照射成像實驗系統。本項目還拓展相關研究方法的更多套用，基於單接收天線非掃描微波成像方法進行了微波隔牆成像的研究，得到了基於壓縮感知的高效微波隔牆成像方法。通過本項目的研究，獲得的成果可以實現單接收天線凝視成像，根據工作頻段的不同可以用於近距離和遠距離的目標定位和成像。它不需移動探測天線並避免了複雜接收天線陣，降低了相關係統的實現複雜度，因此在目標探測、醫學成像以及新體制雷達等民用和軍事領域有很大的套用潛力。
