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第二讲 合成孔径声纳成像及其研究进展 被引量：28
1
作者 张春华 刘纪元 《物理》 CAS 北大核心 2006年第5期408-413,共6页
文章在介绍了图像声纳的特点、合成孔径声纳(syntheticaperturesonar,SAS)产生背景和发展过程的基础上,对合成孔径声纳的原理、技术难点、成像算法等问题进行了讨论.着重分析了合成孔径声纳成像过程中高分辨率的获取方法、水声信道对成... 文章在介绍了图像声纳的特点、合成孔径声纳(syntheticaperturesonar,SAS)产生背景和发展过程的基础上,对合成孔径声纳的原理、技术难点、成像算法等问题进行了讨论.着重分析了合成孔径声纳成像过程中高分辨率的获取方法、水声信道对成像的影响、多子阵技术及其成像算法、稳定的声纳运动平台和运动监测问题、运动补偿与自聚焦方法等.文章还给出了国内外合成孔径声纳研究的最新进展情况,进而展望了合成孔径声纳的应用前景. 展开更多
关键词 合成孔径声纳 图像重建 成像算法 运动补偿与自聚焦
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多平台合成孔径雷达成像算法综述 被引量：30
2
作者 邢孟道 林浩 +2 位作者 陈溅来 孙光才 严棒棒 《雷达学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2019年第6期732-757,共26页
多平台合成孔径雷达(SAR)是合成孔径雷达极具发展潜力的研究方向之一,该文集中讨论了多平台SAR的成像算法,包括机载SAR、弹载SAR和星载SAR平台。该文首先简要阐述了SAR回波模型的建立,包括“斜距模型和成像模式”,然后综述了近年来机载... 多平台合成孔径雷达(SAR)是合成孔径雷达极具发展潜力的研究方向之一,该文集中讨论了多平台SAR的成像算法,包括机载SAR、弹载SAR和星载SAR平台。该文首先简要阐述了SAR回波模型的建立,包括“斜距模型和成像模式”,然后综述了近年来机载SAR、弹载SAR和星载SAR成像算法的研究进展,并详细阐述了各平台固有的特性以及面临的挑战,最后对未来多平台SAR成像算法研究的发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 多平台 雷达回波模型 成像算法
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基于真实反射场景的SAR原始回波数据模拟 被引量：17
3
作者 李凌杰 王建国 黄顺吉 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第6期566-568,共3页
针对ＳＡＲ（合成孔径雷达）原始回波数据模拟，提出了一种基于真实反射场景的模拟算法，并对算法中的关键问题，如距离走动误差注入、质心偏移误差注入、Ａ／Ｄ量化误差分析等进行了分析。该算法利用机载和星载ＳＡＲ成像数据进行了模... 针对ＳＡＲ（合成孔径雷达）原始回波数据模拟，提出了一种基于真实反射场景的模拟算法，并对算法中的关键问题，如距离走动误差注入、质心偏移误差注入、Ａ／Ｄ量化误差分析等进行了分析。该算法利用机载和星载ＳＡＲ成像数据进行了模拟实验，证明其模拟的效果理想，算法运算量小，易于实现。 展开更多
关键词 合成孔雷达 数据模拟 成像算法
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一种机载合成孔径成像激光雷达聚束模式成像算法 被引量：23
4
作者 郭亮 邢孟道 +1 位作者 梁毅 唐禹 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1183-1190,共8页
合成孔径成像激光雷达是一种新的主动式有源的成像系统,可以获得比合成孔径雷达更高的分辨率,和更接近光学图片的效果。首先,在理想条件下分析了调频连续波的信号模型,推导出在连续波系统聚束模式下一种适用于机载合成孔径成像激光雷达... 合成孔径成像激光雷达是一种新的主动式有源的成像系统,可以获得比合成孔径雷达更高的分辨率,和更接近光学图片的效果。首先,在理想条件下分析了调频连续波的信号模型,推导出在连续波系统聚束模式下一种适用于机载合成孔径成像激光雷达系统的频率变标算法。然后,使用傅里叶变换法对符合von Karman谱的随机相位屏模拟大气湍流,并分析了Fried参量和合成孔径长度之间的关系。最后,仿真说明真空中采用方位预处理可以消除图像重影,并且补偿多普勒频移项可以消除8.6～9.3dB的能量损失和使图像散焦的现象。而在有大气影响时,合成孔径长度的选择小于Fried参量时,图像方位向可以良好聚焦。 展开更多
关键词 激光雷达 合成孔径 调频连续波 聚束式 方位解模糊 成像算法 随机相位屏 Fried参量
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圆迹SAR极坐标格式算法研究 被引量：22
5
作者 林赟 谭维贤 +2 位作者 洪文 王彦平 吴一戎 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第12期2802-2807,共6页
该文提出一种新的用于圆迹合成孔径雷达(Circular Synthetic Aperture Radar,CSAR)成像的极坐标格式算法。在CSAR模式下,点目标的波数域3维频谱为3维曲面。根据这一特点,算法采用逐高度平面成像的方法最终获得3维图像,即通过参考函数相... 该文提出一种新的用于圆迹合成孔径雷达(Circular Synthetic Aperture Radar,CSAR)成像的极坐标格式算法。在CSAR模式下,点目标的波数域3维频谱为3维曲面。根据这一特点,算法采用逐高度平面成像的方法最终获得3维图像,即通过参考函数相乘,将频谱投影到2维平面,既避免了高度向的插值,又保证了算法的精确性。并且该算法通过两步相位补偿操作校正了越距离单元徙动的高次项,扩大了有效成像范围,避免了场景边缘目标的散焦。最后,点目标仿真验证了该算法的有效性。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 圆迹合成孔径雷达 极坐标格式算法 成像算法
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基于恒加速度模型的斜视SAR成像CA-ECS算法 被引量：19
6
作者 孙兵 周荫清 +1 位作者 陈杰 李春升 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期1595-1599,共5页
针对空载SAR俯冲模式下的高精度运动补偿方法进行研究,推导了恒加速度运动条件下的等效斜视距离模型,基于该模型推导出Extend Chirp Scaling相位补偿因子的数学表达式,提出了一种CA-ECS(Con-stantAcceleration ECS)算法.该算法的相位补... 针对空载SAR俯冲模式下的高精度运动补偿方法进行研究,推导了恒加速度运动条件下的等效斜视距离模型,基于该模型推导出Extend Chirp Scaling相位补偿因子的数学表达式,提出了一种CA-ECS(Con-stantAcceleration ECS)算法.该算法的相位补偿因子包含多个方向速度和加速度参数,能够实现恒加速度条件下的运动补偿,是一种通用性强、适用面广的子孔径成像算法.计算机仿真结果表明本文使用的等效斜视距离模型的误差较小,CA-ECS算法能有效地完成加速度运动补偿. 展开更多
关键词 合成孔径雷达 成像算法 CA—ECS 等效斜视距离模型 运动补偿
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合成孔径声呐技术研究进展 被引量：21
7
作者 刘纪元 《中国科学院院刊》 CSSCI CSCD 北大核心 2019年第3期283-288,共6页
合成孔径声呐是一种高分辨率水下成像技术。该技术是基于小孔径基阵及其运动形成等效的大孔径,通过合成的大孔径波束形成过程,实现高分辨率成像。文章介绍了合成孔径声呐原理、特点、科学技术问题以及发展过程,分析了国内外合成孔径声... 合成孔径声呐是一种高分辨率水下成像技术。该技术是基于小孔径基阵及其运动形成等效的大孔径,通过合成的大孔径波束形成过程,实现高分辨率成像。文章介绍了合成孔径声呐原理、特点、科学技术问题以及发展过程,分析了国内外合成孔径声呐研究的最新进展情况,并展望了合成孔径声呐的发展趋势。 展开更多
关键词 合成孔径声呐 成像算法 运动补偿
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超声成像检测技术研究进展综述 被引量：16
8
作者 张鹏辉 赵扬 +3 位作者 李鹏 周志权 白雪 马健 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2022年第2期26-40,共15页
超声成像检测(UID)技术具有检测结果直观等优势,是无损检测领域未来的主要发展方向之一。相比传统超声检测方式,激光超声因具有非接触式的特点成为重要检测手段。时间反转成像法可实现时间和空间的自适应聚焦,在非均匀介质中对目标的定... 超声成像检测(UID)技术具有检测结果直观等优势,是无损检测领域未来的主要发展方向之一。相比传统超声检测方式,激光超声因具有非接触式的特点成为重要检测手段。时间反转成像法可实现时间和空间的自适应聚焦,在非均匀介质中对目标的定位和检测具有广阔前景。介绍了以时间反转法为主的几种典型超声成像方法,对比分析不同成像算法的结果,介绍了超声成像领域常用的仿真软件。以激光超声为切入点对比常规超声,给出了现代超声检测技术概况和国内外先进的工业超声成像检测仪器设备概况,并对未来的成像检测技术进行了简要分析和展望。 展开更多
关键词 激光超声 超声成像 时间反转法 成像算法 无损检测技术
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基于压缩感知的频率步进探地雷达成像算法 被引量：14
9
作者 屈乐乐 黄琼 方广有 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期295-297,共3页
与时域无载频脉冲体制的探地雷达技术相比,频率步进探地雷达(stepped-frequency ground penetratingradar,SFGPR)具有较多优越性,但由于其工作频率是以阶梯方式步进,导致成像速度较慢。提出了一种基于压缩感知(compressive sensing,CS)... 与时域无载频脉冲体制的探地雷达技术相比,频率步进探地雷达(stepped-frequency ground penetratingradar,SFGPR)具有较多优越性,但由于其工作频率是以阶梯方式步进,导致成像速度较慢。提出了一种基于压缩感知(compressive sensing,CS)的频率步进探地雷达成像算法。实验结果表明,基于CS理论构建的CS-SFGPR系统具有数据采集时间短、成像速度快等特点。 展开更多
关键词 探地雷达 压缩感知 成像算法 频率步进
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基于运动参数估计的窄波束宽幅SAR成像算法 被引量：9
10
作者 邢孟道 保铮 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2004年第2期37-41,共5页
近年来 ,国内多家研究所已研制出机载试验SAR。但从这些试验雷达的导航仪器测得的运动参数精度较低 ,为作精确的运动补偿 ,运动参数需要从实测数据估计得到。本文利用基于数据的多普勒中心和调频率估计方法 ,对运动参数的变化历程作了... 近年来 ,国内多家研究所已研制出机载试验SAR。但从这些试验雷达的导航仪器测得的运动参数精度较低 ,为作精确的运动补偿 ,运动参数需要从实测数据估计得到。本文利用基于数据的多普勒中心和调频率估计方法 ,对运动参数的变化历程作了长时间的精确估计 ,并将运动补偿和成像算法有机结合在一起 ,可在飞行状态不很理想时 。 展开更多
关键词 运动参数估计 SAR 成像算法 合成孔径雷达 多普勒调频率 运动补偿
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适合于大型平稳和机动目标的成像算法 被引量：15
11
作者 邢孟道 保铮 +1 位作者 郑义明 冯大政 《信号处理》 CSCD 2001年第1期47-55,共9页
逆合成孔径雷达成像一般采用距离－多普勒（ Ｒ— Ｄ）成像方法［１］，在这方法中， 距离走动一般不予考虑，实际当目标较大，目标周围散射点通常发生较大的距离走动，我们己经提出一种距离走动校正方法［２］，但是这种方法一股要求... 逆合成孔径雷达成像一般采用距离－多普勒（ Ｒ— Ｄ）成像方法［１］，在这方法中， 距离走动一般不予考虑，实际当目标较大，目标周围散射点通常发生较大的距离走动，我们己经提出一种距离走动校正方法［２］，但是这种方法一股要求散射点分布比较稀疏，且多普勒走动不严重，对于机动目标，这方法就失效了，为此，我们提出，根据低分辨回波或高分辨回波，对目标中心或重心对准聚焦后，在目标数据域通过时间的尺度变换，即通过ｋｅｙｓｔｏｎｅ插值的方法（或者方位向ＤＦＴ—ＩＦＦＴ，或方位向ＳＦＴ—ＩＦＦＴ），校正距离走动，距离压缩后（ＩＦＦＴ），对平稳飞行目标，只需要方位压缩（方位 ＦＦＴ），就可获得目标像，对机动目标，要分距离单元进行时频分析，可以采用已有的瞬时成像方法，获得距离一瞬时多普勒动态像，仿真数据和实测数据的处理表明这种方法是有效的． 展开更多
关键词 合成孔径雷达 成像算法 数据处理 时频分析
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合成孔径激光成像雷达的二维傅里叶变换成像算法 被引量：12
12
作者 刘立人 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期237-243,共7页
提出了合成孔径激光成像雷达(SAIL)的二维傅里叶变换成像算法,即对回波信号进行顺轨向相位二次项共轭补偿后直接实施二维傅里叶变换。归纳了啁啾光源侧视SAIL,平移二次项波面直视SAIL和偏转平面波面直视SAIL的数据收集方程,采用连续变... 提出了合成孔径激光成像雷达(SAIL)的二维傅里叶变换成像算法,即对回波信号进行顺轨向相位二次项共轭补偿后直接实施二维傅里叶变换。归纳了啁啾光源侧视SAIL,平移二次项波面直视SAIL和偏转平面波面直视SAIL的数据收集方程,采用连续变量和函数说明了算法的成像过程,并分析了矩形和圆形天线孔径下的成像分辨率,最后给出了离散傅里叶变换的表达形式。算法中交轨向和顺轨向的时间域数据均直接变换到频率域成像,给出了圆形孔径天线SAIL的随交轨向变化的顺轨向成像分辨率的解析解。 展开更多
关键词 遥感 侧视合成孔径激光成像雷达 直视合成孔径激光成像雷达 成像算法 傅里叶变换 矩形孔径 圆形 孔径
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超宽带合成孔径雷达 被引量：6
13
作者 常文革 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 2000年第1期55-58,84,共5页
超宽带合成孔径雷达（ＵＷＢＳＡＲ）是目前国内外的研究热点之一，在军用、民用等方面具有广泛的应用前景。以Ｐ３ ＵＷＢＳＡＲ、ＳＲＩ等超宽带系统为例，从三个方面阐述了ＵＷＢＳＡＲ的特点：在回波模型上，分析了ＵＷＢＳＡＲ的... 超宽带合成孔径雷达（ＵＷＢＳＡＲ）是目前国内外的研究热点之一，在军用、民用等方面具有广泛的应用前景。以Ｐ３ ＵＷＢＳＡＲ、ＳＲＩ等超宽带系统为例，从三个方面阐述了ＵＷＢＳＡＲ的特点：在回波模型上，分析了ＵＷＢＳＡＲ的回波相位特征为一双曲函数，而并非常规窄带ＳＡＲ的二次函数；在成像算法方面，阐述了ＵＷＢＳＡＲ的特殊性；在运动补偿方面，分析了ＵＷＢＳＡＲ运动补偿的难点。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 回波模型 运动补偿系统 成像算法
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CTZ在聚束SAR极坐标格式成像算法中的应用 被引量：9
14
作者 孙进平 袁运能 +1 位作者 王俊 毛士艺 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2002年第10期4-7,共4页
在高分辨率机载聚束模式合成孔径雷达SpotlightSAR(syntheticapertureradar)的成像算法中 ,极坐标格式成像算法是目前应用最广的一种 ,但由于这种算法需要在空间频率域进行从极坐标分布到直角坐标的二维插值过程 ,因此计算量很大。对如... 在高分辨率机载聚束模式合成孔径雷达SpotlightSAR(syntheticapertureradar)的成像算法中 ,极坐标格式成像算法是目前应用最广的一种 ,但由于这种算法需要在空间频率域进行从极坐标分布到直角坐标的二维插值过程 ,因此计算量很大。对如何将CZT(ChirpZ变换 )用于该算法进行了详细研究。应用CZT的好处是在方位向的处理上可以减少很多计算量。在给出了具体的实现过程和计算量分析的同时 ,利用E SAR实际数据对所述方法进行了验证 ,其结果对具体的SAR处理机设计具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 CTZ 极坐标格式 合成孔径雷达 聚束模式 成像算法 SAR 二维插值
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一种改进的非线性CS成像算法 被引量：5
15
作者 程玉平 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期273-277,共5页
文中分析了非线性ChirpScaling算法 (CS算法 )成像原理以及大斜视角下二次距离压缩随距离非线性变化产生的影响 ,提出了一种改进的非线性CS算法 ,该算法满足二次距离压缩随距离的非线性变化从而改善了散射点的聚焦性能 .经过理论分析和... 文中分析了非线性ChirpScaling算法 (CS算法 )成像原理以及大斜视角下二次距离压缩随距离非线性变化产生的影响 ,提出了一种改进的非线性CS算法 ,该算法满足二次距离压缩随距离的非线性变化从而改善了散射点的聚焦性能 .经过理论分析和仿真实验验证了该方法的有效性 . 展开更多
关键词 雷达成像 成像算法 二次距离压缩 合成孔径雷达
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相位梯度自聚焦算法在条带模式SAR中的应用 被引量：6
16
作者 武昕伟 朱兆达 朱岱寅 《数据采集与处理》 CSCD 2002年第4期437-440,共4页
相位梯度自聚焦 ( PGA)算法是一种稳健的高分辨 SAR相位校正方法 ,在 SAR领域得到广泛应用。但PGA是对聚束模式成像提出的 ,不能直接用于条带模式。本文利用两种模式之间的内在联系 ,将条带模式 SAR数据分块处理 ,等效成聚束模式数据。... 相位梯度自聚焦 ( PGA)算法是一种稳健的高分辨 SAR相位校正方法 ,在 SAR领域得到广泛应用。但PGA是对聚束模式成像提出的 ,不能直接用于条带模式。本文利用两种模式之间的内在联系 ,将条带模式 SAR数据分块处理 ,等效成聚束模式数据。然后 ,用聚束照射 SAR成像算法实现成像 ,此时就可以利用 PGA完成各块子图像的自聚焦过程 ,最后将各子图像适当拼接 ,从而实现条带模式 SAR的 PGA处理 ,外场数据的处理证实了本文方法的可行性 ,同时 ,分块处理条带 SAR数据实现了聚束照射 SAR与条带模式 SAR成像算法上的统一。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 相位梯度自聚焦算法 条带模式 SAR 成像算法 距离-多普勒成像算法
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真实数据SAR成像的实现 被引量：4
17
作者 穆冬 郭春生 +1 位作者 朱兆达 张焕春 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期272-276,共5页
作者用 SIR-C/X-SAR的 X波段 SAR的原始数据 ,实现了真实数据 SAR的成像。本文给出了成像实现的完整过程、具体步骤以及各步骤间的关系 ,包括成像算法选择、距离向线性调频脉冲压缩、多普勒中心估计、多普勒频率变化率估计、方位向压缩... 作者用 SIR-C/X-SAR的 X波段 SAR的原始数据 ,实现了真实数据 SAR的成像。本文给出了成像实现的完整过程、具体步骤以及各步骤间的关系 ,包括成像算法选择、距离向线性调频脉冲压缩、多普勒中心估计、多普勒频率变化率估计、方位向压缩处理、降低相干斑的多视处理以及改善图像层次的后处理等 ,对各步骤进行了扼要叙述 ,并以框图的形式明确表示了成像几何参数、雷达系统参数、多普勒参数等与各步骤间的关系。此外还给出了部分主要中间结果与参数 ,以及最后的成像结果。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 雷达成像 成像算法 图像处理 SAR成像 真实数据
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条带模式合成孔径雷达回波数据的聚束成像算法处理 被引量：9
18
作者 孙进平 洪文 +1 位作者 柳重堪 毛士艺 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第B06期80-83,共4页
对条带模式 SAR和聚束模式 SAR的关系进行了研究 ,给出了一种如何利用聚束成像算法来处理条带模式 SAR的原始回波数据的方法 ,这种方法基于两种模式成像处理器输入数据的不同特点和 Dechirp解调原理 ,同时使用了频谱扩展的方法。在没有... 对条带模式 SAR和聚束模式 SAR的关系进行了研究 ,给出了一种如何利用聚束成像算法来处理条带模式 SAR的原始回波数据的方法 ,这种方法基于两种模式成像处理器输入数据的不同特点和 Dechirp解调原理 ,同时使用了频谱扩展的方法。在没有聚束模式 SAR原始回波数据的情况下 ,可使用本文的方法利用条带 SAR数据来模拟聚束 SAR数据 ,以便研究聚束成像算法。此外在条带 SAR成像过程中 ,利用文中给出的算法 ,可以对某一小的目标区域进行精细成像。也可将此方法用于条带 展开更多
关键词 合成孔径雷达 成像算法 聚束模式 回波数据 聚束成像 算法处理 SAR
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斜视聚束模式合成孔径雷达的频率Scaling成像算法 被引量：3
19
作者 孙进平 袁运能 +1 位作者 柳重堪 毛士艺 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第12期1593-1596,共4页
作为一种新的聚束模式合成孔径雷达 (SpotlightSAR)成像算法 ,频率Scaling算法 (FSA)在不进行插值操作的情况下 ,可以对距离单元徙动 (RCM)实现精确校正 .本文详细研究了频率Scaling算法在大斜视角情况下SpotlightSAR的成像算法 .在原... 作为一种新的聚束模式合成孔径雷达 (SpotlightSAR)成像算法 ,频率Scaling算法 (FSA)在不进行插值操作的情况下 ,可以对距离单元徙动 (RCM)实现精确校正 .本文详细研究了频率Scaling算法在大斜视角情况下SpotlightSAR的成像算法 .在原有算法的基础上提出了斜视模型下的频率Scaling算法 . 展开更多
关键词 合成孔径雷达 聚束模式 成像算法
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早期乳腺肿瘤的超宽带微波成像 被引量：8
20
作者 邵文轶 周蓓蓓 王刚 《微波学报》 CSCD 北大核心 2005年第3期66-70,共5页
通过采用时域有限差分方法探讨了一种收发天线分离的早期乳腺癌超宽带微波成像检测方案。在收发共用的超宽带天线设计中要求天线的终端反射不超过-120dB,而采用收发天线分离方案则避免了这一苛刻要求。采用共焦成像算法给出的成像结果表... 通过采用时域有限差分方法探讨了一种收发天线分离的早期乳腺癌超宽带微波成像检测方案。在收发共用的超宽带天线设计中要求天线的终端反射不超过-120dB,而采用收发天线分离方案则避免了这一苛刻要求。采用共焦成像算法给出的成像结果表明,该方案亦可探测直径10mm以下的早期乳腺肿瘤。 展开更多
关键词 微波成像 乳腺肿瘤 超宽带 早期 时域有限差分 收发天线 检测方案 方法探讨 天线设计 成像算法 乳腺癌 分离 终端
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