结合自适应波束形成的NUFFT二维成像算法

发布时间：2021-09-23 17:46

　　研究推导了安检系统近场信号传播方程,并引入了一维近场响应矩阵,在此基础上,提出了结合LMS（Least Mean Square,LMS）自适应波束形成的非均匀快速傅里叶变换（Non-uniform Fast Fourier Transform,NUFFT）二维近场成像算法。先对多阵元接收信号进行自适应波束形成处理,再通过NUFFT重构目标图像。对文中算法与传统的波束形成NUFFT二维成像算法进行了模拟仿真比较分析,仿真结果表明,提出的算法具有更好的噪声抑制效果,提高了毫米波近场成像的质量。 

【文章来源】：光电子技术. 2020,40(02)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

二维安检成像阵列结构

天线传播过程如图2所示：由图2看出，假设信源信号为s，以传播距离r=2D2/λ将传播过程分为近场和远场传播，其中λ为信源信号工作波长，D为阵列最大孔径，r为信源信号至天线阵列中心阵元的距离，天线阵元在近场环境下接收端的信号是球面波，在近场模型下，信源至天线阵列的各个天线的传播距离r各不相等，各天线阵元的接收相位也有差异，因此，天线阵元接收到的信号随接收相位和信源与接收天线之间间距变化而变化，接收信号方程推导如下：

假设天线阵列中有阵元P个，选取中心阵元为参考阵元，建立二维坐标系，天线阵列均匀分布在x轴两侧，阵元的坐标分别为x1x2x3x4?xp，信源信号s相对于中心阵元的坐标为(rs,θs)，如图3所示。当把中心阵元作为参考原点时，各个天线阵元与信源信号的间距是rs,θs的函数，第m个天线阵元到信源信号s的距离为dm,s(rs,θs)，由余弦定理可知，第m个天线阵元到信源信号的距离为：

【参考文献】：
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本文编号：3406141