手持式毫米波无源辐射安检仪信号处理电路的设计及实现

发布时间：2020-04-17 23:14

【摘要】：近年来,国内外面临的暴恐威胁日趋严峻,其伤害方式以冷兵器和炸弹袭击为主。对各安检口岸的安检仪器提出了较大的挑战,要求其既要能快速、高效检测出危险的金属、非金属,又要注意不危害公民身体安全同时保护公民隐私。金属探测仪只能检测出金属危险品,对于人员身上隐匿的液体、塑性炸药、和非金属刀具等危险物品则难以检测;X射线仪器用于安检时,由于其电离作用,对被检测人员有潜在的辐射危险;红外线技术则依靠物体的表面温度成像,都难以用于人体安检。毫米波技术由于其穿透性,不仅可以检测出隐匿在纺织物下的金属物品,同时也可以检测出其他非金属的危险物品比如炸药、陶瓷刀和危险液体等。早期的单通道机械扫描毫米波无源辐射计因为扫描速度慢、对移动物体的检测性能不好等原因已逐渐被淘汰,目前的发展趋势是多通道并行扫描结构,对按一定阵列规律排列的多个辐射计通道同时进行采集和处理,得到被测区域的辐射情况,实现较好的成像或检测功能。本论文通过毫米波无源辐射计的实际测试,确认多通道辐射计所面临的主要电路问题是通道一致性差和亮温灵敏度低。辐射计通道一致性差体现在各个通道的直流分量不一致以及亮温灵敏度不一致;辐射计的亮温灵敏度低除了辐射计自身的限制,还由于辐射计工作在强背景下,强背景的直流信号会限制通道的亮温灵敏度的提高。针对上述问题,本论文的解决方案为:(1)对消强背景下的直流信号;(2)在模拟域对每个通道的信号进行增益和一致性改善;(3)在数字域进行增益调整。本文根据实际安检仪系统指标要求,并结合上述解决方案,研究和实现手持式毫米波无源辐射安检仪信号处理电路。本文完成了总体方案的确定、硬件电路和软件程序的设计、系统功能的验证和手持式毫米波无源辐射安检仪的系统联调测试。最终解决多通道毫米波无源辐射计通道一致性差和亮温灵敏度低的问题,实现了手持式毫米波无源辐射安检仪检测隐匿物的功能。
【图文】：

014年国内境内恐怖袭击分布图

11事件飞机袭击五角大楼
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TL816.1;TN702

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本文编号：2631417