乔灵博
- 作品数：13 被引量：28H指数：3
- 供职机构：清华大学工程物理系更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重大科学仪器设备开发专项国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：电子电信自动化与计算机技术理学机械工程更多>>
- 一种基于链式FIFO的雷达目标检测FPGA实现方法
- 2025年
- 现有毫米波雷达目标检测主要基于串行处理平台实现,对大尺寸雷达图像处理的速度存在一定瓶颈。本文基于现场可编程门阵列(FPGA)提出一种以链式先进先出(FIFO)缓冲器为核心,融合图像提取思路的毫米波雷达目标快速检测结构。通过链式FIFO实现多帧数据对齐与并行输出,得到窗口边缘数据;根据自定义窗参数,将边缘数据分区求和并延时缓存,可实现对窗移动前后计算结果的复用,配合流水线式处理结构提高运算效率;对相邻子图像重叠区域合理划分,从大尺寸图像中提取出多个小尺寸子图像单独处理,大幅提升雷达目标检测算法的实现速度,并显著节省片上逻辑资源。基于92~94 GHz的调频连续波(FMCW)毫米波雷达对本文目标检测FPGA实现方法进行验证,对于1000×2000的大尺寸雷达图像可实现120 ms的快速处理,且FPGA布署算法仅消耗32个18K BRAM和6461个LUT。
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- 关键词：目标检测图像提取流水线
- 毫米波全息成像的空间采样条件被引量：5
- 2014年
- 空间采样条件对毫米波全息成像的成像结果有着重要影响,而采样条件与波长、成像距离、成像物体尺寸和天线孔径都有关系。已有分析所提出的采样间隔条件是在成像距离为零的极限情况下推导出来的,并且没有考虑采样范围对重建结果所造成的影响。该文从局部空间频率出发,推导了一般情况下毫米波全息成像的空间采样间隔条件。通过角谱传播理论,将成像等效为半个波长的毫米波衍射传播过程,进而推导了空间采样范围所应满足的条件,满足该条件的采样范围相对于成像物体尺寸的增量分别与波长、成像距离和物体的最大空间频率成正比。数值模拟和实验验证了该空间采样条件的正确性。
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- 关键词：全息成像毫米波
- 基于标量衍射理论的毫米波全息精确重建算法
- 传统的毫米波全息成像算法是在忽略球面波随距离衰减的假设下,基于球面波展开或是驻点相位原理推导得到的近似算法。本文将往返的毫米波收发过程等效为一个单向的光场传播过程,进而推导得到了基于标量衍射理论的精确重建公式。该公式实现...
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- 关键词：标量衍射理论
- 毫米波雷达系统射频前端测试方法
- 2025年
- 通过研究基于毫米波雷达的前端架构、原理模型,以及毫米波元器件通用测量方案,提出了针对高频段雷达射频前端核心指标的一系列测试方法。工作围绕信号质量、收发天线和接收链路三部分展开,对信号噪声、扫频性能、天线方向图和噪声系数等核心指标进行了详细分析和对应的测试方案设计。在测试条件限制,尤其缺少毫米波频段网络分析仪等情况下,重点讨论了利用频谱分析仪配合频率扩展模块,进行指标测试和性能评估的实用创新方法。同时结合数学模型和电路原理,提出了改善相关指标的可行手段。该研究对于优化和改进毫米波硬件设计,提升雷达系统整体性能具有积极意义。
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- 关键词：频谱分析仪信号测试天线方向图噪声系数
- 毫米波多发多收阵列成像的分级重建方法被引量：2
- 2021年
- 在毫米波多发多收阵列成像中,由于收发天线排布不规则,图像重建依赖于逐点计算的反向传播算法,重建速度难以满足快速成像需求。为了解决上述问题,本文提出了一种“粗到精”的分级重建策略,通过基于相位补偿的快速粗重建和基于反向传播的子区域细重建来对多发多收全息数据进行快速处理。通过任意复杂电磁场计算(FEKO)电磁仿真实验对正交阵列和紧凑方框型阵列的毫米波成像进行了模拟,验证了分级重建方法的有效性。
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- 关键词：毫米波成像
- 宽带全息重建算法应用于亚毫米波成像系统初探被引量：3
- 2016年
- 毫米波全息成像技术是人身安检的重要技术手段,为进一步提高成像的分辨率和图像质量,研究宽带高频的亚毫米波成像系统具有重要的意义。本文基于亚毫米波全息成像系统的系统构成,给出了适用的宽带全息重建算法,对利用亚毫米波全息成像系统实际测得的相位和幅度信息进行重建并获得了目标图像。实验结果表明,上述宽带全息重建算法在亚毫米波波段内可以有效地重建图像,并验证了使用宽带成像可以有效提高图像分辨率、抑制散斑效应。
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- 基于多重网格的SIRT加速算法
- 在同时迭代重建算法,即SIRT的基础上,提出了一种基于多重网格的加速算法。SIRT算法对每个像素更新时,更新量与所有穿过该像素的射线所覆盖的其他像素有关。鉴于此,通过运用多重网格的思想,对SIRT算法进行了分析,指出了其...
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- 关键词：SIRT多重网格
- 文献传递
- 基于全变分正则化的毫米波正交阵列近场成像重建算法被引量：2
- 2017年
- 基于多发多收模式的毫米波正交阵列能够以少量收发天线实现快速的全电子扫描。然而由于采用稀疏阵列设计,成像会受到严重的旁栅伪影干扰。本文提出了基于全变分正则化的毫米波正交阵列图像重建算法,通过引入先验全变分约束,能够在保证分辨率的前提下消除近场成像中的旁栅伪影。FEKO电磁仿真实验结果表明,对于正交阵列近场成像,采用全变分正则化方法可以以总数为单站模式1%的收发天线单元获得与单站成像相当的成像效果,旁栅伪影得到明显抑制。
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- 关键词：全息成像毫米波图像重建
- 基于多重网格的SIRT加速算法被引量：2
- 2013年
- 在同时迭代重建算法,即SIRT的基础上,提出了一种基于多重网格的加速算法。SIRT算法在对每个像素更新时,更新量与所有穿过该像素的射线所覆盖的其他像素有关。鉴于此,通过运用多重网格的思想,对SIRT算法进行了分析,指出了其全局性的迭代特点,进而根据"细网光滑、粗网校正",实现较快的SIRT迭代重建。本文提出的新算法主要通过降低计算量来实现加速效果,而与其他常见的加快迭代收敛速度的加速策略并不冲突。数值实验证明,该算法对噪声抑制更好,同时在本文数值实验条件下,计算速度相比SIRT提高接近一倍。
- 乔灵博李亮陈志强
- 关键词：SIRT多重网格
- 高分辨力亚毫米波全息成像系统被引量：6
- 2016年
- 主动式毫米波成像为人体安检提供了一种安全、有效的技术手段,对进一步提高成像分辨力和成像质量,发展宽带高频的毫米波成像系统具有重要意义。为此建立了一个宽带高频的主动式亚毫米波全息成像系统,其发射天线的工作频率在280 GHz^320 GHz范围,使用外差混频技术直接测量得到全息数据,对其进行重建后得到目标反射率图像。同时测试了系统的工作性能,得到了距离向和方位向分辨力以及系统的信噪比和噪声等效反射率差,距离向分辨力小于4 mm,方位向分辨力为2.5 mm×2.5 mm,均接近分辨力的理论值。此外利用该系统的宽带特性研究了带宽对毫米波全息成像的影响,宽带成像除提高距离向分辨力外还有效地抑制了散斑效应。
- 王子野乔灵博王迎新赵自然
- 关键词：亚毫米波宽带天线全息成像
