結(jié)合自適應(yīng)波束形成的NUFFT二維成像算法
發(fā)布時間:2021-09-23 17:46
研究推導(dǎo)了安檢系統(tǒng)近場信號傳播方程,并引入了一維近場響應(yīng)矩陣,在此基礎(chǔ)上,提出了結(jié)合LMS(Least Mean Square,LMS)自適應(yīng)波束形成的非均勻快速傅里葉變換(Non-uniform Fast Fourier Transform,NUFFT)二維近場成像算法。先對多陣元接收信號進行自適應(yīng)波束形成處理,再通過NUFFT重構(gòu)目標圖像。對文中算法與傳統(tǒng)的波束形成NUFFT二維成像算法進行了模擬仿真比較分析,仿真結(jié)果表明,提出的算法具有更好的噪聲抑制效果,提高了毫米波近場成像的質(zhì)量。
【文章來源】:光電子技術(shù). 2020,40(02)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
二維安檢成像陣列結(jié)構(gòu)
天線傳播過程如圖2所示:由圖2看出,假設(shè)信源信號為s,以傳播距離r=2D2/λ將傳播過程分為近場和遠場傳播,其中λ為信源信號工作波長,D為陣列最大孔徑,r為信源信號至天線陣列中心陣元的距離,天線陣元在近場環(huán)境下接收端的信號是球面波,在近場模型下,信源至天線陣列的各個天線的傳播距離r各不相等,各天線陣元的接收相位也有差異,因此,天線陣元接收到的信號隨接收相位和信源與接收天線之間間距變化而變化,接收信號方程推導(dǎo)如下:
假設(shè)天線陣列中有陣元P個,選取中心陣元為參考陣元,建立二維坐標系,天線陣列均勻分布在x軸兩側(cè),陣元的坐標分別為x1x2x3x4?xp,信源信號s相對于中心陣元的坐標為(rs,θs),如圖3所示。當把中心陣元作為參考原點時,各個天線陣元與信源信號的間距是rs,θs的函數(shù),第m個天線陣元到信源信號s的距離為dm,s(rs,θs),由余弦定理可知,第m個天線陣元到信源信號的距離為:
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于比幅分區(qū)法的室內(nèi)定位技術(shù)研究與應(yīng)用[J]. 姜振宇,袁瑞銘,魯觀娜,李文文,王晨,呂言國,李光遠. 電測與儀表. 2018(S1)
[2]主動式毫米波成像系統(tǒng)對不同材料反射特性分析[J]. 蘆少北,李世勇,敬漢丹,鄭海濤,孫厚軍. 微波學(xué)報. 2018(S2)
[3]基于自適應(yīng)算法的諧波檢測方法研究[J]. 彭詠龍,張坤鋒,李亞斌,楊朋凱,黃江浩. 電測與儀表. 2018(09)
[4]聯(lián)合波束域分解和SVD的多用戶大規(guī)模MIMO系統(tǒng)信道估計[J]. 周喬,許魁,徐友云,謝天怡. 信號處理. 2018(04)
[5]一種改進的主動式近場毫米波成像算法[J]. 何豐,陳藝,曹清亮,劉杰. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2018(07)
[6]有限量化精度移相器對毫米波平面相陣波束控制性能的影響[J]. 唐俊林,岳光榮,曾媛,李少謙,李強. 信號處理. 2017(09)
[7]60 GHz毫米波通信中貪婪迭代的波束成形方法[J]. 唐俊林,曾媛,岳光榮,李少謙. 信號處理. 2017(05)
[8]基于自適應(yīng)增益LMS算法的諧波檢測新方法[J]. 劉建華,周萬鵬,錢紅穩(wěn),趙世杰. 電測與儀表. 2014(10)
本文編號:3406141
【文章來源】:光電子技術(shù). 2020,40(02)北大核心
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
二維安檢成像陣列結(jié)構(gòu)
天線傳播過程如圖2所示:由圖2看出,假設(shè)信源信號為s,以傳播距離r=2D2/λ將傳播過程分為近場和遠場傳播,其中λ為信源信號工作波長,D為陣列最大孔徑,r為信源信號至天線陣列中心陣元的距離,天線陣元在近場環(huán)境下接收端的信號是球面波,在近場模型下,信源至天線陣列的各個天線的傳播距離r各不相等,各天線陣元的接收相位也有差異,因此,天線陣元接收到的信號隨接收相位和信源與接收天線之間間距變化而變化,接收信號方程推導(dǎo)如下:
假設(shè)天線陣列中有陣元P個,選取中心陣元為參考陣元,建立二維坐標系,天線陣列均勻分布在x軸兩側(cè),陣元的坐標分別為x1x2x3x4?xp,信源信號s相對于中心陣元的坐標為(rs,θs),如圖3所示。當把中心陣元作為參考原點時,各個天線陣元與信源信號的間距是rs,θs的函數(shù),第m個天線陣元到信源信號s的距離為dm,s(rs,θs),由余弦定理可知,第m個天線陣元到信源信號的距離為:
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于比幅分區(qū)法的室內(nèi)定位技術(shù)研究與應(yīng)用[J]. 姜振宇,袁瑞銘,魯觀娜,李文文,王晨,呂言國,李光遠. 電測與儀表. 2018(S1)
[2]主動式毫米波成像系統(tǒng)對不同材料反射特性分析[J]. 蘆少北,李世勇,敬漢丹,鄭海濤,孫厚軍. 微波學(xué)報. 2018(S2)
[3]基于自適應(yīng)算法的諧波檢測方法研究[J]. 彭詠龍,張坤鋒,李亞斌,楊朋凱,黃江浩. 電測與儀表. 2018(09)
[4]聯(lián)合波束域分解和SVD的多用戶大規(guī)模MIMO系統(tǒng)信道估計[J]. 周喬,許魁,徐友云,謝天怡. 信號處理. 2018(04)
[5]一種改進的主動式近場毫米波成像算法[J]. 何豐,陳藝,曹清亮,劉杰. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2018(07)
[6]有限量化精度移相器對毫米波平面相陣波束控制性能的影響[J]. 唐俊林,岳光榮,曾媛,李少謙,李強. 信號處理. 2017(09)
[7]60 GHz毫米波通信中貪婪迭代的波束成形方法[J]. 唐俊林,曾媛,岳光榮,李少謙. 信號處理. 2017(05)
[8]基于自適應(yīng)增益LMS算法的諧波檢測新方法[J]. 劉建華,周萬鵬,錢紅穩(wěn),趙世杰. 電測與儀表. 2014(10)
本文編號:3406141
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