大功率太赫兹探测与成像技术
发布时间：2023-01-25 16:12
本文对大功率太赫兹探测与成像技术进行了研究。根据0.22THz、TE03模回旋管振荡器,设计了功率输出用的准光模式变换器。它包括一个Vlasov发射器、一个椭圆反射器和一个抛物面反射器,用来将TE03圆柱波导模式转换为类高斯光束。用几何光学理论和矢量衍射理论对准光学系统进行了分析。利用MATLAB软件编制了数值优化程序,对准光学系统进行了分析。仿真结果表明,模式变换器传输效率为80.82%,标量高斯模含量为98.2%。建立了冷测实验平台,通过实验验证数值计算设计的正确性。实验测到98.6%的标量高斯成分,与数值计算结果吻合较好。基于0.22THz高功率脉冲回旋管设计了同轴数字全息成像系统;基于角谱理论和相位恢复算法通过模拟太赫兹全息的再现过程,获得了样品的全息再现幅度仿真图像和相位仿真图像;基于压缩感知算法得到三维多层全息再现振幅仿真结果。仿真计算结果表明,该系统可以作为分析、研究样品位相的一个工具,将来也可用于材料分析、生物医学及无损检测等领域。这些工作对最终建立基于0.22THz回旋管的数字全息成像系统有积极的推动作用。基于0.22THz...
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究工作的背景与意义
1.2 太赫兹探测的国内外研究与现状
1.3 本论文的主要贡献与创新
1.4 本论文的结构安排
第二章 基于回旋管振荡器的准光系统设计
2.1 回旋管模式变换器设计
2.1.1 Vlasov模式变换器理论
2.1.2 Vlasov模式变换器的数值计算方法
2.1.3 Vlasov模式变换器的数值仿真
2.1.4 Vlasov模式变换器实验验证
2.2 抛物面天线设计
2.3 卡塞格伦天线设计
2.4 本章小结
第三章 基于太赫兹回旋管的同轴数字全息成像设计与仿真
3.1 同轴全息成像系统设计
3.2 数据处理算法
3.2.1 相位复原算法
3.2.2 压缩感知三维数字全息复原算法
3.3 数值仿真及分析
3.3.1 相位复原算法仿真与分析
3.3.2 基于压缩感知的三维样本全息再现算法仿真与分析
3.4 本章小结
第四章 基于回旋管的步进频率雷达系统设计与仿真
4.1 步进成像雷达原理
4.2 0.22THz频率步进雷达系统设计
4.2.1 系统总体设计
4.2.2 作用距离计算
4.3 0.22THz步进频率雷达高分辨率一维距离像
4.4 ISAR成像仿真
4.5 本章小结
第五章 太赫兹双频脉冲雷达目标微动特征提取仿真研究
5.1 双频雷达模型
5.2 微动目标模型
5.3 双频太赫兹脉冲雷达目标特征参数提取算法
5.4 仿真计算
5.4.1 振动和旋转目标特征提取
5.4.2 翻滚目标特征提取
5.5 本章小结
第六章 全文总结与展望
6.1 全文总结
6.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]Terahertz synthetic aperture in-line holography with intensity correction and sparsity autofocusing reconstruction[J]. ZEYU LI,RUIJIAO ZOU,WEIPENG KONG,XUEMIN WANG,QINGHUA DENG,QIANG YAN,YU QIN,WEIDONG WU,XUN ZHOU. Photonics Research. 2019(12)
[2]Terahertz atmospheric windows for high angular resolution terahertz astronomy from Dome A[J]. Hiroshi MATSUO,Shengcai SHI,Scott PAINE,Qijun YAO,Zhenhui LIN. Advances in Polar Science. 2019(01)
[3]太赫兹雷达目标微动特征提取研究进展[J]. 杨琪,邓彬,王宏强,秦玉亮. 雷达学报. 2018(01)
[4]太赫兹安检系统人体图像边缘物体识别[J]. 王林华,袁明辉,黄慧,朱亦鸣. 红外与激光工程. 2017(11)
[5]同轴压缩全息再现多层样本[J]. 孙希康,于瀛洁,伍小燕,周文静. 计量学报. 2017(06)
[6]太赫兹科学技术研究的新进展[J]. 赵国忠. 国外电子测量技术. 2014(02)
[7]0.42THz频率连续可调同轴回旋管[J]. 雷蕾,刘頔威,鄢扬. 红外与毫米波学报. 2013(06)
[8]基于太赫兹技术的药物检测[J]. 段瑞鑫,赵红卫,朱亦鸣. 物理. 2013(11)
[9]太赫兹光谱技术在毒品检测中的应用研究[J]. 和挺,沈京玲. 光谱学与光谱分析. 2013(09)
[10]太赫兹回旋管研究进展[J]. 鄢扬,傅文杰. 真空电子技术. 2013(01)
本文编号：3731557
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究工作的背景与意义
1.2 太赫兹探测的国内外研究与现状
1.3 本论文的主要贡献与创新
1.4 本论文的结构安排
第二章 基于回旋管振荡器的准光系统设计
2.1 回旋管模式变换器设计
2.1.1 Vlasov模式变换器理论
2.1.2 Vlasov模式变换器的数值计算方法
2.1.3 Vlasov模式变换器的数值仿真
2.1.4 Vlasov模式变换器实验验证
2.2 抛物面天线设计
2.3 卡塞格伦天线设计
2.4 本章小结
第三章 基于太赫兹回旋管的同轴数字全息成像设计与仿真
3.1 同轴全息成像系统设计
3.2 数据处理算法
3.2.1 相位复原算法
3.2.2 压缩感知三维数字全息复原算法
3.3 数值仿真及分析
3.3.1 相位复原算法仿真与分析
3.3.2 基于压缩感知的三维样本全息再现算法仿真与分析
3.4 本章小结
第四章 基于回旋管的步进频率雷达系统设计与仿真
4.1 步进成像雷达原理
4.2 0.22THz频率步进雷达系统设计
4.2.1 系统总体设计
4.2.2 作用距离计算
4.3 0.22THz步进频率雷达高分辨率一维距离像
4.4 ISAR成像仿真
4.5 本章小结
第五章 太赫兹双频脉冲雷达目标微动特征提取仿真研究
5.1 双频雷达模型
5.2 微动目标模型
5.3 双频太赫兹脉冲雷达目标特征参数提取算法
5.4 仿真计算
5.4.1 振动和旋转目标特征提取
5.4.2 翻滚目标特征提取
5.5 本章小结
第六章 全文总结与展望
6.1 全文总结
6.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]Terahertz synthetic aperture in-line holography with intensity correction and sparsity autofocusing reconstruction[J]. ZEYU LI,RUIJIAO ZOU,WEIPENG KONG,XUEMIN WANG,QINGHUA DENG,QIANG YAN,YU QIN,WEIDONG WU,XUN ZHOU. Photonics Research. 2019(12)
[2]Terahertz atmospheric windows for high angular resolution terahertz astronomy from Dome A[J]. Hiroshi MATSUO,Shengcai SHI,Scott PAINE,Qijun YAO,Zhenhui LIN. Advances in Polar Science. 2019(01)
[3]太赫兹雷达目标微动特征提取研究进展[J]. 杨琪,邓彬,王宏强,秦玉亮. 雷达学报. 2018(01)
[4]太赫兹安检系统人体图像边缘物体识别[J]. 王林华,袁明辉,黄慧,朱亦鸣. 红外与激光工程. 2017(11)
[5]同轴压缩全息再现多层样本[J]. 孙希康,于瀛洁,伍小燕,周文静. 计量学报. 2017(06)
[6]太赫兹科学技术研究的新进展[J]. 赵国忠. 国外电子测量技术. 2014(02)
[7]0.42THz频率连续可调同轴回旋管[J]. 雷蕾,刘頔威,鄢扬. 红外与毫米波学报. 2013(06)
[8]基于太赫兹技术的药物检测[J]. 段瑞鑫,赵红卫,朱亦鸣. 物理. 2013(11)
[9]太赫兹光谱技术在毒品检测中的应用研究[J]. 和挺,沈京玲. 光谱学与光谱分析. 2013(09)
[10]太赫兹回旋管研究进展[J]. 鄢扬,傅文杰. 真空电子技术. 2013(01)
本文编号：3731557
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/benkebiyelunwen/3731557.html
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