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可快速精确重建的毫米波MIMO近距离成像机制研究

于洋 ; 游燕 ; 陈旭东 ; 乔灵博 ; 赵自然

红外与毫米波学报, 2021, Vol.40 (5), p.638-646 [同儕審閱期刊]

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題名:
可快速精确重建的毫米波MIMO近距离成像机制研究
著者: 于洋 ; 游燕 ; 陈旭东 ; 乔灵博 ; 赵自然
所屬期刊: 红外与毫米波学报, 2021, Vol.40 (5), p.638-646
描述: TN015%TN957.7; 毫米波成像在人体安检领域发挥了重要作用,引起了人们的广泛关注.现有的毫米波近场人体安检成像机制主要分为SISO和MIMO两种.SISO机制可实现快速精确成像,然而随着工作频率的升高,其所需天线数目迅速增长、天线间隔下降,不仅造成了系统成本提升,还使得天线耦合难以被抑制.MIMO机制虽然降低了成像所需的天线数目、增大了天线间隔,但目前无法实现类似SISO机制的快速精确重建.提出了一种可快速精确重建的MIMO近距离成像机制,定量给出了该机制的适用条件.与传统MIMO近距离成像机制不同,该MIMO近距离成像机制通过巧妙地设计MIMO子阵列,使其在近场成像中满足等效相位中心原理.因此它能够直接使用诸如距离迁徙算法(range migration algorithm,RMA)等各种基于SISO机制开发的精确且快速的成像算法去重建图像,兼顾了SISO机制和MIMO机制的优势.E波段的示例表明,在近场毫米波成像中,该MIMO机制与SISO机制具有同等水平的成像质量和成像速度,但相较于SISO机制,该MIMO机制的天线利用率、天线间隔可提升4倍以上.与传统MIMO成像机制相比,该MIMO成像机制不但有更好的成像质量,而且其重建速度大幅提升,在一个成像区域为1 m×1 m×0.2 m,体素尺寸为1.85 mm3的典型成像场景中,比传统MIMO成像机制快近200,000倍.仿真和实验结果验证了该成像机制的有效性.
出版者: 清华大学工程物理系,北京100084
語言: 中文
識別號: ISSN: 1001-9014
DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.2021.05.010
資源來源: Alma/SFX Local Collection

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可快速精确重建的毫米波MIMO近距离成像机制研究

于洋 ; 游燕 ; 陈旭东 ; 乔灵博 ; 赵自然

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