太赫兹雷达技术

王宏强; 邓彬; 秦玉亮

doi:10.12000/JR17107

太赫兹雷达技术

DOI: 10.12000/JR17107

国防科技大学电子科学学院长沙 410073

基金项目: 国家部委基金

详细信息

作者简介:
王宏强(1970–)，男，出生于陕西省宝鸡市，国防科技大学电子科学学院研究员，973项目技术首席、装发部目标及其环境特性专业组专家、军委科技委国防科技创新特区主题专家、原军口863专家、中国兵工学会太赫兹应用技术专业委员会委员；入选国家“百千万”人才工程，并被授予“有突出贡献中青年专家”荣誉称号；入选教育部新世纪优秀人才支持计划、军队高层次科技创新人才工程——学科拔尖人才培养对象；获中国科协“求是杰出青年奖——实用工程奖”。获国家技术发明二等奖1项、国家科技进步二等奖2项、军队科技进步一等奖4项、军队科技进步二等奖1项。从事太赫兹技术、雷达目标识别、雷达信号处理等研究

邓　彬(1981–)，男，出生于山东省邹城市，国防科技大学电子科学学院副研究员，从事合成孔径雷达、太赫兹雷达微动与成像等研究

秦玉亮(1980–)，男，生于山东省潍坊市，国防科技大学电子科学学院副研究员，主要从事太赫兹雷达、雷达关联成像和电磁涡旋方面研究

通讯作者:
邓彬 dengbin@nudt.edu.cn

中图分类号: TN95
计量
- 文章访问数: 10101
- HTML全文浏览量: 4001
- PDF下载量: 2486
- 被引次数: 7
出版历程
- 收稿日期: 2017-11-20
- 修回日期: 2017-12-29
- 网络出版日期: 2018-02-28

Review of Terahertz Radar Technology

College of Electronic Science, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China

Funds: The National Ministries Foundation

摘要

摘要: 太赫兹雷达具有带宽大、分辨率高、多普勒敏感、抗干扰等独特优势，是目标探测领域的重要发展方向。该文首先回顾和介绍了电子学和光学太赫兹雷达系统历史、现状和最新进展，其次对太赫兹雷达目标特性从机理、计算、测量3个方面进行了梳理和概要介绍，同时阐述了太赫兹ISAR、SAR、阵列和孔径编码成像研究状况，简要介绍了太赫兹雷达在预警探测、安检反恐等领域的应用，最后对太赫兹雷达技术的发展方向进行了展望。
- 太赫兹雷达 /
- 散射特性 /
- 雷达散射截面(RCS) /
- 成像
Abstract: Terahertz radar has unique advantages, including large bandwidth, high resolution, Doppler sensitivity, and anti-interference; it is a significant development in the field of target detection. Herein, the history of electronic and optical terahertz radar systems is introduced, and the current situation and latest progress pertaining to these systems are reviewed. The target characteristics of terahertz radar are summarized based on its mechanism, calculation, and measurement. Moreover, the current research status of terahertz SAR, ISAR, array, and aperture encoding imaging are discussed, and the applications of terahertz radar, such as early warning detection and security anti-terrorism systems, are briefly introduced. Finally, the development direction of terahertz radar technology is forecast.
- Terahertz radar /
- Scattering characteristics /
- Radar Cross Section (RCS) /
- Imaging

HTML全文

1. 引言

超宽带雷达具有穿透能力强和距离向分辨率高等优点^[1]，它广泛应用于地质勘测、生命救援、穿墙目标跟踪等多种军用和民用领域^[2–4]。传统的超宽带雷达是窄脉冲体制，它实现简单，但抗干扰能力差，在跟踪距离较远、干扰强等复杂的环境中，这种体制的雷达难以满足实际的要求^[5,6]。新体制的超宽带雷达有线性调频体制、频率步进体制和伪随机编码体制，它们的工作方式类似，发射端发射持续时间较长，带宽足够，幅度相对较小的大时间带宽积信号；接收端接收到回波后先进行脉冲压缩或者是傅里叶变换处理，然后才得到雷达的脉冲响应函数。线性调频体制和频率步进体制雷达的信源设计复杂，系统线性度要求高，目前难以在地质勘测、生命救援、穿墙目标跟踪等应用中普及。伪随机编码信号可以由数字芯片直接合成，回波信号经过脉冲压缩而实现高信噪比和强抗干扰特性^[7,8]。上世纪90年代中期，欧洲的火星探测计划促进了伪随机编码体制探地雷达的研制^[9]；德国伊尔梅瑙科技大学的学者研制了发射无载频基带信号的伪随机编码雷达；英国Utsi Electronics公司在2007年推出了中心频率为15 MHz的伪随机编码雷达Groundvue-6^[10]。2012年开始，中科院电子所研制了超深编码探地雷达系统^[11]和伪随机编码体制的穿墙雷达、生命探测雷达^[12]。

近年来，超宽带雷达日益发展成熟，在工程应用中得到普及，但是单发单收雷达日渐显示出自身的不足之处。比如，在地质勘测方面，单发单收雷达观测到的目标信息通常认为是位于测线的正下方；同样地，穿墙目标跟踪和生命探测方面，单发单收雷达探测到的信息通常认为是位于雷达的正前方。虽然合成孔径雷达Synthetic Aperture Radar (SAR)方法能获得目标的距离向和方位向等多维信息^[13]，但是，平台运动的不确定性导致数据处理复杂，另一方面，平台的机械运动使观测信息难以实时融合处理，这使SAR方法难以推广到生命救援雷达和穿墙目标跟踪雷达等超宽带雷达的应用中去。2004年，美国学者Eran Fishler等人讨论总结了多发多收雷达的发展前景，在论文中指出，多发多收系统可以很大程度地提高雷达的探测性能^[14]。多发多收超宽带雷达系统的多个收发通道协同工作，它能实时探测到目标的距离向和方位向信息^[15]。美国的田纳西州大学研制了一款1发8收的多发多收雷达系统，该系统接收通道通过射频开关切换而实现8个通道分时输入^[16,17]。但由于系统基于脉冲体制，脉冲峰值功率和射频开关耐压的矛盾而制约着雷达系统的性能。GSSI公司的多通道雷达系统SIR30可以实现8个通道同时工作，但是该系统结构复杂、成本高、功耗大，在8个通道同时工作时会造成数据量过大而难以实时处理。早在2002年，美国Time Domain公司就成功研制了一款多发多收穿墙雷达样机^[15]，这是第1款伪随机编码体制的多发多收超宽带雷达系统。对于伪随机编码体制的多发多收雷达系统，目前这方面的文献相对较少。

本文提出一种基于射频开关切换的伪随机编码超宽带多发多收雷达设计方法。为了降低雷达系统的成本和复杂性，同时为了尽可能地提高扫描率，采用射频开关切换的方法来实现多发多收雷达系统，该系统的最大通道能实现4发16收。选择码元长度为1023的二相调制m序列作为雷达的发射信号，信号中心频率为1.06 GHz，由于射频开关的耐压值有限，发射峰值功率为18 dBm。通过混合采样方法实现超宽带信号的采样接收，由200 MSPS的实时采样率通过64轮混合采样实现12.8 GSPS的混合采样率，并且调用FPGA内部的DSP硬核来进行实时脉冲压缩，以缓解后续数据处理运算量大的问题。实验结果表明，该雷达系统在距离向上有较远的探测距离，并且能实时探测到目标的方位向和距离向信息。

2. 雷达系统关键技术分析

2.1 雷达工作过程

伪随机编码多发多收雷达系统的工作过程如图1所示，图中为m发n收雷达工作过程示意图。图1中T_m 表示第m号发射天线，R_n 表示第n号接收天线；S_nm(t)表示第n号发射天线发射信号、第m号接收天线接收到的回波信号，回波信号已经过脉冲压缩处理。

图 1 雷达工作过程示意图

Figure 1. Schematic diagram of radar operating

下载: 全尺寸图片幻灯片

伪随机编码雷达回波经过脉冲压缩处理后得到窄脉冲信号，如图1所示，因此伪随机编码雷达的探测原理与脉冲体制雷达相同。对于m发n收的超宽带雷达系统，每个发射天线都有n组接收天线，所以m发n收雷达系统总共有m×n组不同的接收数据。由于多个收发天线的空间相对位置不同，对这m×n组数据进行聚集处理便可以得到观测目标的距离向和方位向等信息。

2.2 基于射频开关切换的多发多收雷达技术

多发多收雷达可以通过单发单收雷达扩展得到，事实上，把多个独立的单发单收雷达组合起来工作就可以形成多发多收雷达系统，但这时会涉及到雷达之间的时间同步和数据融合问题；另一方面，多个独立的雷达会受到环境因素等的影响而难以保证各个雷达保持一致性。所以，通常会把多发多收雷达做成一个独立的雷达系统，这样不但解决了同步问题，也使数据融合处理显得简单可行。

在超宽带雷达的应用中，观测目标通常是缓慢变化的，因此可以考虑以开关切换的方法实现多发多收超宽带雷达。对于m发n收雷达，为了得到一帧完整的数据，发射开关要依次切换m轮，同时，发射开关每切换一轮，接收开关要依次切换n轮。即经过m×n轮切换才能得到一帧完整的m×n数据，雷达的成像速率比扫率慢m×n倍，因此要尽可能提高雷达系统的扫描率。在开关切换过程中，只要通道的切换速度足够快，就可以近似认为各个通道同时独立工作，并不丢失目标的实时信息。

目前常用的信号切换开关有机械开关和射频开关两种，机械开关通过机械式接触实现不同通道的切换，它的耐压值高、隔离度好，但是切换速度慢，限制了多发多收雷达系统的切换速度。射频开关由半导体器件和微波电路组成，由电压控制来实现不同通道的切换，它的耐压值有限、隔离度适中，但是切换速度快。对于脉冲超宽带雷达，由于脉冲峰值过高而难以由射频开关切换实现多发多收雷达。伪随机编码体制雷达由于峰值功率小而可以很好地应用于基于射频开关切换的多发多收超宽带雷达。

2.3 伪随机编码信号产生技术

为了便于伪随机编码信号的发射，通常以二相调制的伪随机编码信号作为雷达的发射信号。为了得到二相调制信号，一种方法可以借鉴通信中的调制解调思想，采用混频方法把基本信号调制频带上，但是，由于超宽带信号带宽与中心频率相当，器件的宽带调制实现困难。另一种方法是基于FPGA和高速Digital to Analog Convertor (DAC)器件，通过数字方法直接合成伪随机编码雷达发射信号，研究和实验表明，这种方法能方便、可控地生成所需要的信号。

由于FPGA芯片内部主频一般只能工作在500 MHz以下，为了产生高速的伪随机编码信号，结合FPGA内部的并串转换模块、双倍数据速率Double Data Rate (DDR)接口和多路数据接口的DAC芯片，通过FPGA内部低速时钟产生外部高速伪随机编码信号。图2是高速伪随机编码信号产生原理图，选取四路数据接口的高速DAC，其中f_S是FPGA内部DAC采样数据存储器ROM1～ROM16的工作时钟，f_D是DDR接口的工作时钟，f_DAC是外部高速DAC的工作时钟。根据并串转换、DDR接口和四端口DAC芯片的时钟关系，有f_DAC=8f_D和f_D=2f_S，即FPGA内部只需要低速时钟便能产生高速的伪随机编码信号。DAC产生的信号通过信号频带内的低通或带通滤波器后便能产生平滑的编码信号，编码信号经放大器放大后便是雷达天线的发射信号。

图 2 高速伪随机编码信号产生原理图

Figure 2. Schematic diagram of high-speed pseudo random coded signal

下载: 全尺寸图片幻灯片

2.4 超宽带信号的混合采样技术

对于超宽带信号的采集，目前市场上能满足超宽带信号采样率要求的器件很少见，所以通常会采用混合采样对超宽带信号进行采集^[18]。混合采样的思想是牺牲时间来换取更高的采样率，在多个雷达脉冲重复周期Pulse Repetition Period (PRP)内通过多次发送相同的信号来实现一道完整雷达回波的采集。图3是混合采样过程的时序图，采样过程中Analog to Digital Converter (ADC)工作时钟f_ADC依次比上一轮的混合采样时钟延迟 $\Delta$ t。则混合采样的采样率为：

${f_{\rm H}} = \frac{1}{{\Delta t}}$

(1)

采集一道完整回波的混合采样次数为：

$n = \frac{1}{{{f_{\rm ADC}} \cdot \Delta t}}$

(2)

图 3 混合采样时序图

Figure 3. Timing diagram of hybrid sampling

下载: 全尺寸图片幻灯片

假设每一轮混合采样的采样点数为N_P，则n轮混合采样得到的数据是一个n×N_P矩阵，如式(3)所示。矩阵中每一轮的采样数据按行存储，而按列读出即是相邻时间间隔为 $\Delta$ t的采样数据。因此，矩阵中的元素按依次从上到下、从左到右读取便可以得到一道顺序排列好的完整回波。

${{S}} = \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{{S_1}(0)}&{{S_1}(1)}& \cdots &{{S_1}({N_{\rm P}} - 1)}\\{{S_2}(0)}&{{S_2}(1)}& \cdots &{{S_2}({N_{\rm P}} - 1)}\\ \vdots & \vdots & \ddots & \vdots \\{{S_n}(0)}&{{S_n}(1)}& \cdots &{{S_n}({N_{\rm P}} - 1)}\end{array}} \right]$

(3)

2.5 回波信号的实时脉冲压缩

在伪随机编码体制的超宽带雷达中，原始回波信号的实时脉冲压缩是信号处理的首要和关键步骤。由于超宽带雷达的采样率高、数据量大，而微处理器处理速度和DSP芯片运算能力有限。本文基于时间域的互相关算法，通过调用FPGA中的DSP硬核进行并行计算，并结合流水线模式，实现快速实时脉冲压缩。伪随机编码信号的脉冲压缩公式为：

$R[l] = \sum\limits_{i = 0}^{{N_{\rm r}} - 1} {s[i + l]r[i]} ,\ l = 0, 1, 2, ·\!·\!·, {N_{\rm R}} - 1$

(4)

式中，r是参考码信号，它通常为雷达的发射信号，长度为N_r个采样点；s是雷达回波信号，长度为N_s个采样点。根据式(4)，调用FPGA中的N_r个DSP硬核进行乘法运算，并通过流水线方式进行累加操作，构造图4所示的脉冲压缩并行运算框架。图中D表示1个时钟周期的延时，DSP硬核乘法器的一个输入端分别为各自固定的参考码，另一个输入端同时输入回波信号，压缩结果由最后一级输出端R_sr[i]输出。

图 4 脉冲压缩并行运算框架

Figure 4. Structure of pulse compression computed parallelly

下载: 全尺寸图片幻灯片

由于FPGA中的DSP硬核数量有限，如果参考码长度N_r大于乘加器数量，脉冲压缩并行运算将不能实现。为了解决上面的问题，把长度为N_r的参考码分解成M段，每段长度为N_r0=N_r/M；分段条件满足N_r0小于FPGA中DSP硬核数量，同时通过对参考码补0或者适当选择M值使N_r0为整数。由分段方法，可以得到分段后的第j段参考码与原参考码对应关系为：

${r_j}[i] = r[j \cdot {N_{r0}} + i]$

(5)

式中，j=0, 1, ···,M–1,i=0, 1, ···,N_r0–1。分段后，式(4)可以转化成参考码分段并行运算脉冲压缩，如式(6)：

$R[l] = \sum\limits_{j = 0}^{M - 1} {{R_j}[l]}$

(6)

式中，l=0, 1, ···,N_R–1,R_j 表示第j段参考码的压缩结果，为：

${R_j}[l] = \sum\limits_{i = 0}^{{N_{{\rm r}0}} - 1} {s[j \cdot {N_{{\rm r}0}} + l + i] \cdot {r_j}[i]}$

(7)

即先把各段参考码采用图4的并行运算框架进行脉冲压缩，再把压缩的结果累加，容易证明式(4)和式(6)是等价的。

3. 多发多收雷达系统设计

多发多收雷达系统的原理图如图5所示，主要由4部分组成，从上到下依次为：时钟同步单元、发射机单元、接收机单元和开关切换单元，图中分别用不同的填充色标注。图6是多发多收雷达系统样机，该系统的主要参数如表1所示。

图 5 多发多收雷达系统原理图

Figure 5. Schematic diagram of MIMO radar system

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 6 多发多收雷达系统样机

Figure 6. MIMO radar system

下载: 全尺寸图片幻灯片

表 1 多发多收雷达系统主要参数

Table 1. Main parameter of MIMO radar

参数	数值
通道数量	m发n收(最大4发16收)
码元形式	m序列
码元长度	1023
单个码元宽度(ns)	0.9375
发射信号幅值(Vpp)	5
信号中心频率(GHz)	1.06
–10 dB信号带宽(GHz)	0.2～2.1
实时采样率(MSPS)	200
混合采样率(GSPS)	12.8
平均次数(times)	32
接收机灵敏度(dBm)	–97
脉冲重复频率(KHz)	333.3
采样时窗(ns)	300
扫描率(track/s)	164
成像速率(frame/s)	$\frac{{164}}{{m \cdot n}}$
总功耗(W)	20

下载: 导出CSV

| 显示表格

3.1 时钟同步单元的设计

雷达系统需要考虑收发同步问题，特别在混合采样时，对同步精度要求是ns甚至ps级别的，所以雷达系统通常工作在同一时钟基准上。如图5第1部分所示，参考时钟是一个高稳的50 MHz晶振，50 MHz参考时钟经过频率综合器倍频后产生3.2 GHz时钟。3.2 GHz时钟扇出两路，一路作为DAC的数据采样时钟，另一路16分频后生成200 MHz的时钟。200 MHz时钟扇出两路，一路经过可编程延时线，作为ADC的工作时钟，另一路作为FPGA的输入时钟。FPGA的输入时钟由内部锁相环Phase Lock Loop (PLL)生成100 MHz的时钟，100 MHz作为FPGA系统的工作时钟。从上面分析得到，雷达系统的所有时钟都是以50 MHz高稳晶振作为基准，即雷达系统各部分始终是同步的。

3.2 发射机单元的设计

为了提高扫描率同时考虑信号的主旁瓣比，选择码元长度为1023的m序列作为发射信号，单个码元的宽度为0.9375 ns。结合DAC器件的特性同时考虑天线尺寸，选择二相调制信号作为雷达发射信号，信号的载波频率为1.06 GHz。DAC的工作频率为3.2 GHz，对每个码元采样3个有用点，理论上，此时DAC将会产生三角波，但受器件带宽和系统带宽的限制，实际波形会是平滑的双极性脉冲波形；经过低通滤波器后，波形将会变成类似于正弦波的二相调制信号。伪随机编码体制雷达通常发射小功率的信号，因此只需要用低噪声放大器将小信号放大，放大后的信号如图7所示。

图 7 雷达发射信号

Figure 7. Radar transmitting signal

下载: 全尺寸图片幻灯片

3.3 接收机单元的设计

接收天线输出的回波信号先通过低通滤波器，把不需要的高频成份滤去；由于回波信号通常很微弱，为了达到ADC芯片最低检测电平，低通滤波器后级联低噪声放大器把回波信号放大18 dB。ADC的工作时钟为200 MHz，由64轮混合采样得到采样率为12.8 GSPS，此时通过FPGA控制可编程延时线使ADC工作时钟每一轮依次比上一轮延迟78 ps。为了进一步提高回波信号质量，对每个通道的回波信号各自进行32次累加平均，即平均次数32次。

发射信号的时间为960 ns，采样时窗为300 ns，实际采样时间为1260 ns。对于12.8 GSPS的采样率，参考码采样点数为12288点，回波采样点数为16128点，把参考码分成154段调用80个DSP硬核来完成实时脉冲压缩。图8是雷达系统闭环测试得到的脉冲压缩结果图，由于发射单元和接收单元都级联低噪放，为了防止在测试时接收机饱和，测试时在发射和接收机之间级联了40 dB的衰减器。脉冲压缩的旁瓣始终在–30 dB附近，它与m序列的特性一致，所以接收机单元满足雷达系统设计的需求。

图 8 脉冲压缩结果

Figure 8. Results of pulse compression

下载: 全尺寸图片幻灯片

3.4 开关切换单元的设计

选择Mini-Circuits公司的一切四射频开关模块，射频开关的详细参数如表2所示。为了实现最大阵列为4发16收的的多发多收雷达系统，发射通道采用1个上述的一切四射频开关，接收通道采用5个一切四的开关由树型结构级联成一切十六射频开关，图9是收发开关的级联结构图。对于以上6个开关的控制，采用独立的开关控制板，开关控制板与雷达系统通信，由开关控制板实现任意收发组合的阵列形式。

表 2 射频开关详细参数

Table 2. Main parameter of MIMO radar

参数	数值
带宽	0～3 GHz
插损	1.5 dB@0.5～2 GHz
1 dB压缩点	25 dBm@0.5～2 GHz
隔离度	37 dB@0.5～2 GHz
切换速度	25 ns/Turn on; 45 ns/Turn off

下载: 导出CSV

| 显示表格

图 9 收发开关级联结构图

Figure 9. Structure of radio frequency switches

下载: 全尺寸图片幻灯片

为了测试4发16收各个通道的一致性，对雷达系统4发16收开关的任意收发组合进行闭环测试，最终闭环测试得到的64组数据结果如图10所示。从图10可以知道，64组数据的脉冲压缩波形近似相同、幅度近似相等，除了在回波延时存在一定的差别外，其他特性基本相一致。而对于回波的延时差异，通过雷达系统校准可以在数据后处理时补偿回来。

图 10 各个通道一致性测试结果

Figure 10. Results of consistency of all channels

下载: 全尺寸图片幻灯片

对系统的接收灵敏度进行测试，任意选择收发组合通道，发射信号和接收信号都经过低噪声放大器，中间级联可调衰减器后闭环。通过调节衰减器的大小，测试最小能检测到的信号电平。不同衰减值时的测试结果如图11所示，当衰减120 dB时虽然看到峰值点，事实上难以分辨。所以可以认为衰减115 dB时得到系统接收机的最小检测电平，由发射处输出电平为5 Vpp，通过计算得到接收机的灵敏度为–97 dBm。

图 11 不同衰减值的闭环测试结果

Figure 11. Results of different attenuation

下载: 全尺寸图片幻灯片

4. 实验结果

4.1 单发单收测试对比结果

为了验证雷达系统性能，选择单发单收模式下进行穿墙动目标测试，测试墙体为一般楼房的砖墙，厚度为25 cm，并同实验室研制的同频段脉冲雷达进行对比实验。同频段脉冲雷达的中心频率是1.2 GHz, –10 dB带宽为0.4～2.0 GHz，脉冲幅值为36 Vpp，采样率为13.6 GHz，线性平均次数为64次。对比实验测试结果如图12所示，从图中可以知道，伪随机编码雷达在15 m内跟踪结果非常清晰，而同频段的脉冲雷达的跟踪范围在10 m以内。脉冲雷达随着探测目标距离增大，信噪比迅速下降；而伪随机编码雷达可以通过脉冲压缩而进一步提高系统的信噪比。

图 12 不同体制雷达的穿墙测试结果

Figure 12. Results of different radar systems though the wall

下载: 全尺寸图片幻灯片

4.2 2发4收空气中测试结果

为了方便验证多发多收雷达的性能，选用2发4收系统作测试，此时天线口径为1.8 m的线阵，其中2个发射天线在两侧，4个接收天线在中间；两侧发射天线和接收天线的间距是22.5 cm，中间相邻接收天线的间距为45 cm。首先在空气中对2发4收系统进行测试，主要是对空气中目标的距离向和方位向信息进行识别。图13是同时对空气中两个直径为7 cm的可比拟金属杯的测试场景，图14是两个目标中心点在不同间距时的测试结果图。

图 13 2发4收对空气中两个目标测试场景

Figure 13. Experimental scene using 4-input 2-output radar to detect two targets in the air

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 14 两个目标在不同间距时的测试结果图

Figure 14. Results of different distance of two targets

下载: 全尺寸图片幻灯片

图14是由BP算法处理得到的结果，从图中可以得到，两个目标的距离向固定在2 m处。当两个目标相距35 cm以上时，可以很容易地把它们区分开来，如图14(a)和图14(b)；当目标相距25 cm时，测试结果中两个目标开始重合，但仍然能区分开来，如图14(c)；当目标相距20 cm时，两个目标的测试结果已经重合在一起，这时并不能把它们区分开来。

4.3 2发4收穿墙测试结果

为了进一步验证多发多收雷达的性能，仍然用以上空气中的2发4收阵列做穿墙实验，探测墙体后目标的距离向和方位向信息。图15是穿墙测试场景，此时直接对墙体后的人进行识别，图16是对墙体后目标的测试结果。测试实验增加了对背景数据(即无目标时)的记录，并将其与有目标时数据相减得到相关结果。

图 15 2发4收穿墙测试场景

Figure 15. Experimental scene using 4-input 2-output radar to detect human through the wall

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 16 墙体后目标的测试结果图

Figure 16. Results of human behind the wall

下载: 全尺寸图片幻灯片

测试墙体为一般楼房的砖墙，厚度为25 cm，图16是同样由BP算法处理得到的结果。图16(a)是20 cm×20 cm的金属板在墙后1 m处的测试结果，主要用来对系统进行标定；图16(b)是对墙后正前方人体测试的结果，目标在墙后4.2 m处；图16(c)是对墙后右前方的人体测试的结果，目标在墙后距离向4.2 m，方位向–1.7 m处；图16(d)是对墙后右前方的人体测试的结果，目标在墙后距离向3.8 m，方位向1.3 m处。从图中可以看出，2发4收雷达能对墙体后的目标进行方位向和距离向的区分。

5. 结束语

本文提出一种基于射频开关切换的伪随机编码超宽带多发多收雷达设计方法。采用射频开关切换的方法来实现多发多收雷达系统，基于FPGA和DAC产生伪随机编码信号，由混合采样方法实现高速超宽带信号的接收采样，并直接在FPGA中进行实时脉冲压缩。实验结果表明，该雷达系统能实时探测到目标的方位向和距离向信息，在地质勘测、生命救援、穿墙目标跟踪等领域具有重要的应用价值。

图 1 太赫兹波产生辐射方式

Figure 1. The generating ways of terahertz wave

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 2 线阵扫描合成孔径雷达

Figure 2. The linear array scanning SAR

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 3 225 GHz脉冲雷达与测量结果

Figure 3. The 225 GHz pulse radar and tracked result

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 4 670 GHz雷达框图与成像结果

Figure 4. The 670 GHz radar and the imaging result

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 5 太赫兹雷达芯片

Figure 5. The terahertz radar on chip

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 6 2.4 THz成像雷达框图与成像结果

Figure 6. The 2.4 THz radar and the imaging result

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 7 太赫兹雷达系统发展历程

Figure 7. The developing process of terahertz radar

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 8 T5M3目标的RCS测量结果与X-Patch计算结果比较

Figure 8. The RCS comparing results of T5M3 and X-Patch

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 9 STL实验室对3份不同粗糙样品的散射系数测量结果

Figure 9. The dissipation coefficient of three rough samples

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 10 仿真数据与测量数据的重建图像比较

Figure 10. The reconstructed image of the simulation and the experiment

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 11 频率0.6 THz时T64坦克2维多普勒成像

Figure 11. The two-dimensional Doppler imaging of T64 based on 0.6 THz

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 12 粗糙立方体模型及成像结果

Figure 12. The model and imaging of rough cube

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 13 太赫兹雷达成像方式

Figure 13. The imaging ways of terahertz radar

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 14 140 m距离的自行车目标转台成像

Figure 14. The turntable imaging of bicycle with 140 m

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 15 进动弹头目标ISAR成像结果

Figure 15. The imaging result of precession warhead

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 16 MIRANDA-300雷达车载成像结果

Figure 16. The vehicle imaging of MIRANDA-300 radar

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 17 国防科技大学车载THz-SAR系统及成像结果

Figure 17. The vehicle THz-SAR system and imaging of NUDT

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 18 TeraSCREEN项目拟采用的阵列构型

Figure 18. The intending array configuration of TeraSCREEN

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 19 0.2 THz雷达携带手枪人体模型成像结果

Figure 19. The imaging of the people carried pistol by 0.2 THz

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 20 工物院340 GHz-MIMO成像系统实物图与成像结果

Figure 20. The picture and imaging of 340 GHz-MIMO of industrial institute

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 21 英国伯明翰大学实验系统及结果

Figure 21. The experimental system and result of University of Birmingham

下载: 全尺寸图片幻灯片

表 1 220 GHz电子学器件发展水平(2017年)

Table 1. The development status of 220 GHz electronic devices (2017)

器件类型		国外	国内
固态器件	倍频器	效率>20%，功率>100 mW	效率约10%，功率约20 mW
	固态功放	功率约180 mW	功率约10 mW，带宽6 GHz
	分谐波混频器	噪声系数7 dB，变频损耗约6 dB	噪声系数6 dB，变频损耗约7 dB
	低噪声放大器	噪声系数约5 dB，增益约17 dB	无
电真空器件	行波管功放	功率约60 W，增益约30 dB，带宽>15 GHz	功率约1.2 W，增益约20 dB，带宽>10 GHz

下载: 导出CSV

参考文献(100)

[1]	Nichols E F and Tear J D. Joining the infrared and electric wave spectra[J]. Astrophysics Journal, 1925, 61: 17–37. DOI: 10.1086/142871
[2]	Wiltse J C. History of millimeter and submillimeter waves[J]. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 1984, 32(9): 1118–1127. DOI: 10.1109/TMTT.1984.1132823
[3]	Mcintosh R E, Narayanan R M, Mead J B, et al. Design and performance of a 215 GHz pulsed radar system[J]. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 1988, 36(6): 994–1001. DOI: 10.1109/22.3624
[4]	Siegel P H. Terahertz technology[J]. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 2002, 50(3): 910–928. DOI: 10.1109/22.989974
[5]	Horiuchi N. Terahertz technology: Endless applications[J]. Nature Photonics, 2010, 4(3): 140. DOI: 10.1038/nphoton.2010.16
[6]	Albrecht J D. THz electronics: Transistors, TMICs, and high power amplifiers[C]. Proceedings of 2011 International Conference on Compound Semiconductor Manufacturing Technology, California, USA, 2011.
[7]	Wallace H B. Video synthetic aperture radar (ViSAR)[R]. Arlington: DARPA, 2012.
[8]	Advanced scanning technology for imaging radars (ASTIR)[R]. Arlington: DARPA, 2014.
[9]	Alexander N E, Alderman B, Allona F, et al.. Terascreen: Multi-frequency multi-mode terahertz screening for border checks[C]. Proceedings of the SPIE 9078, Passive and Active Millimeter-Wave Imaging XVII SPIE, Baltimore, Maryland, United States, 2014: 907802.
[10]	Appleby R and Wallace H B. Standoff detection of weapons and contraband in the 100 GHz to 1 THz region[J]. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 2007, 55(11): 2944–2956. DOI: 10.1109/TAP.2007.908543
[11]	Di Carlo A, Paoloni C, Brunetti F, et al.. The European project OPTHER for the development of a THz tube amplifier[C]. Proceedings of IEEE International Vacuum Electronics Conference, Rome, 2009: 100–101.
[12]	Nagatsuma T. Exploring sub-terahertz waves for future wireless communications[C]. Proceedings of the Joint 31st International Conference on Infrared Millimeter Waves and 14th International Conference on Teraherz Electronics, Shanghai, 2006: 4.
[13]	Crowe T W, Hesler J L, Bishop W L, et al.. Integrated GaAs diode technology for millimeter and submillimeter-wave components and systems[C]. MRS Spring Meeting, San Francisco, 2000: 631.
[14]	Crowe T W, Bishop W L, Porterfield D W, et al. Opening the terahertz window with integrated diode circuits[J]. IEEE Journal of Solid-State Circuits, 2005, 40(10): 2104–2110. DOI: 10.1109/JSSC.2005.854599
[15]	Cooper K B, Dengler R J, Chattopadhyay G, et al. A high-resolution imaging radar at 580 GHz[J]. IEEE Microwave and Wireless Components Letters, 2008, 18(1): 64–66. DOI: 10.1109/LMWC.2007.912049
[16]	Essen H, Hagelen M, Johannes W, et al.. High resolution millimetre wave measurement radars for ground based SAR and ISAR imaging[C]. Proceedings of IEEE Radar Conference, Rome, 2008: 1–5.
[17]	Essen H, Wahlen A, Sommer R, et al. High-bandwidth 220 GHz experimental radar[J]. Electronics Letters, 2007, 43(20): 1114–1116. DOI: 10.1049/el:20071865
[18]	Stanko S, Palm S, Sommer R, et al.. Millimeter resolution SAR imaging of infrastructure in the lower THz region using MIRANDA-300[C]. Proceedings of the 2016 46th European Microwave Conference, London, 2016: 1505–1508. DOI: 10.1109/EuMC.2016.7824641.
[19]	Dahlbäck R, Rubaek T, Bryllert T, et al.. A 340 GHz CW non-linear imaging system[C]. Proceedings of the 35th International Conference on Infrared Millimeter and Terahertz Waves, Rome, 2010: 1–2.
[20]	Cheng B B, Jiang G, Wang C, et al. Real-time imaging with a 140 GHz inverse synthetic aperture radar[J]. IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology, 2013, 3(5): 594–605. DOI: 10.1109/TTHZ.2013.2268317
[21]	成彬彬, 江舸, 陈鹏, 等. 0.67 THz高分辨力成像雷达[J]. 太赫兹科学与电子信息学报, 2013, 11(1): 7–11 Cheng Bin-bin, Jiang Ge, Chen Peng, et al. 0.67 THz high resolution imaging radar[J]. Journal of Terahertz Science and Electronic Information Technology, 2013, 11(1): 7–11
[22]	Gu S M, Li C, Gao X, et al. Three-dimensional image reconstruction of targets under the illumination of terahertz Gaussian beam-theory and experiment[J]. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 2013, 51(4): 2241–2249. DOI: 10.1109/TGRS.2012.2209892
[23]	Cooper K B. Performance of a 340 GHz radar transceiver array for standoff security imaging[C]. Proceedings of the 2014 39th International Conference on Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves, Tucson, AZ, 2014. DOI: 10.1109/IRMMW-THz.2014.6956020.
[24]	Friederich F, von Spiegel W, Bauer M, et al.. THz Active Imaging Systems with Real-Time Capabilities[M]//Corsi C and Sizov F. THz and Security Applications. Dordrecht, Netherlands: Springer, 2014: 183–200.
[25]	Moll J, Schops P, and Krozer V. Towards three-dimensional millimeter-wave radar with the bistatic fast-factorized back-projection algorithm-potential and limitations[J]. IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology, 2012, 2(4): 432–440. DOI: 10.1109/TTHZ.2012.2199113
[26]	Keil A, Hoyer T, Peuser J, et al.. All-electronic 3D THz synthetic reconstruction imaging system[C]. Proceedings of the 2011 36th International Conference on Infrared, Millimeter and Terahertz Waves, Houston, TX, 2011: 1–2.
[27]	Mcmillan R W, Trussell C W, Bohlander R A, et al. An experimental 225 GHz pulsed coherent radar[J]. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 1991, 39(3): 555–562. DOI: 10.1109/22.75300
[28]	Chattopadhayay G, Lee C, Jung C, et al.. Integrated arrays on silicon at terahertz frequencies[C]. Proceedings of 2011 IEEE International Symposium on Antennas and Propagation, Spokane, WA, 2011: 3007–3010.
[29]	Cooper K B, Dengler R J, Llombart N, et al. Penetrating 3-D imaging at 4-and 25-m range using a submillimeter-wave radar[J]. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 2008, 56(12): 2771–2778. DOI: 10.1109/TMTT.2008.2007081
[30]	Cooper K B, Dengler R J, Llombart N, et al. THz imaging radar for standoff personnel screening[J]. IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology, 2011, 1(1): 169–182. DOI: 10.1109/TTHZ.2011.2159556
[31]	Llombart N, Cooper K B, Dengler R J, et al. Time-delay multiplexing of two beams in a terahertz imaging radar[J]. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 2010, 58(7): 1999–2007. DOI: 10.1109/TMTT.2010.2050106
[32]	Furqan M, Ahmed F, Feger R, et al.. A 120-GHz wideband FMCW radar demonstrator based on a fully-integrated sige transceiver with antenna-in-package[C]. Proceedings of 2016 IEEE MTT-S International Conference on Microwaves for Intelligent Mobility, San Diego, CA, 2016: 1–4.
[33]	Jahn M, Hamidipour A, Tong Z, et al.. A 120-GHz FMCW radar frontend demonstrator based on a SiGe chipset[C]. Proceedings of the 2011 41st European Microwave Conference, Manchester, 2011: 309–315.
[34]	Göttel B, Pauli M, Gulan H, et al.. Miniaturized 122 GHz short range radar sensor with antenna-in-package (AiP) and dielectric lens[C]. Proceedings of the 2014 8th European Conference on Antennas and Propagation, The Hague, 2014: 709–713.
[35]	Yuan S and Schumacher H. 110–140-GHz single-chip reconfigurable radar frontend with on-chip antenna[C]. Proceedings of 2015 IEEE Bipolar/BiCMOS Circuits and Technology Meeting-BCTM, Boston, MA, 2015: 48–51.
[36]	Jaeschke T, Bredendiek C, and Pohl N. A 240 GHz ultra-wideband FMCW radar system with on-chip antennas for high resolution radar imaging[C]. Proceedings of 2013 IEEE MTT-S International Microwave Symposium Digest, Seattle, WA, 2014: 1–4.
[37]	Statnikov K, Sarmah N, Grzyb J, et al.. A 240 GHz circular polarized FMCW radar based on a sige transceiver with a lens-integrated on-chip antenna[C]. Proceedings of the 2014 11th European Radar Conference, Rome, 2014: 447–450.
[38]	Goyette T M, Dickinson J C, Waldman J, et al.. 1.56-THz compact radar range for w-band imagery of scale-model tactical targets[C]. Proceedings of the SPIE 4053, Algorithms for Synthetic Aperture Radar Imagery VII, Orlando, FL, United States, 2000: 615–622.
[39]	Coulombe M J, Horgan T, Waldman J, et al.. A 160 GHz polarimetric compact range for scale model RCS measurements[C]. Proceedings of Antenna Measurements and Techniques Association Proceedings, Seattle, WA, 2007.
[40]	DeMartinis G B, Coulombe M J, Horgan T M, et al.. A 240 GHz polarimetric compact range for scale model RCS measurements[J]. Japanese Journal of Clinical Medicine, 2010, 28.
[41]	Coulombe M J, Ferdinand T, Horgan T, et al.. A 585 GHz compact range for scale model RCS measurements[C]. Proceedings of Antenna Measurements and Techniques Association, Dallas, TX, 1993.
[42]	Goyette T M, Dickinson J C, Gorveatt J W, et al.. X-band ISAR imagery of scale-model tactical targets using a wide-bandwidth 350-GHz compact range[C]. Proceedings of the SPIE 5427, Algorithms for Synthetic Aperture Radar Imagery XI, Orlando, Florida, United States, 2004: 227–236.
[43]	梁达川, 魏明贵, 谷建强, 等. 缩比模型的宽频时域太赫兹雷达散射截面(RCS)研究[J]. 物理学报, 2014, 63(21): 85–94. DOI: 10.7498/aps.63.214102 Liang Da-chuan, Wei Ming-gui, Gu Jian-qiang, et al. Broad-band time domain terahertz radar cross-section research in scale models[J]. Acta Physica Sinica, 2014, 63(21): 85–94. DOI: 10.7498/aps.63.214102
[44]	Danylov A A, Goyette T M, Waldman J, et al.. Coherent imaging at 2.4 THz with a CW quantum cascade laser transmitter[C]. Proceedings of the SPIE 7601, Terahertz Technology and Applications III, San Francisco, California, United States, 2010, 7601: 760105.
[45]	Danylov A A, Goyette T M, Waldman J, et al. Terahertz inverse synthetic aperture radar (ISAR) imaging with a quantum cascade laser transmitter[J]. Optics Express, 2010, 18(15): 16264–16272. DOI: 10.1364/OE.18.016264
[46]	Lloyd-Hughes J and Jeon T I. A review of the terahertz conductivity of bulk and nano-materials[J]. Journal of Infrared,Millimeter,and Terahertz Waves, 2012, 33(9): 871–925. DOI: 10.1007/s10762-012-9905-y
[47]	Grosso G and Parravicini G P. Solid State Physics[M]. Second Edition, New York: Academic Press, 2014.
[48]	Li L S and Yin H C. Fano-like resonance in cylinders including nonlocal effects[J]. Chinese Physics Letters, 2014, 31(8): 087302. DOI: 10.1088/0256-307X/31/8/087302
[49]	Andersh D J, Hazlett M, Lee S W, et al. Xpatch: A high frequency electromagnetic-scattering prediction code and environment for complex 3D objects[J]. Science, 1994, 286(5448): 2249–2250.
[50]	Goyette T M, Dickinson J C, Waldman J, et al.. Fully polarimetric W-band ISAR imagery of scale-model tactical targets using a 1.56-THz compact range[C]. Proceedings of the SPIE 4382, Algorithms for Synthetic Aperture Radar Imagery VIII, Orlando, FL, United States, 2001: 229–240.
[51]	Jagannathan A, Gatesman A J, and Giles R H. Characterization of roughness parameters of metallic surfaces using terahertz reflection spectra[J]. Optics Letters, 2009, 34(13): 1927–1929. DOI: 10.1364/OL.34.001927
[52]	Zurk L M, Orlowski B, Sundberg G, et al.. Electromagnetic scattering calculations for terahertz sensing[C]. Proceedings of the PSIE 6472, Terahertz and Gigahertz Electronics and Photonics VI, San Jose, California, United States, 2007: 64720A.
[53]	Jansen C, Priebe S, Moller C, et al. Diffuse scattering from rough surfaces in THz communication channels[J]. IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology, 2011, 1(2): 462–472. DOI: 10.1109/TTHZ.2011.2153610
[54]	Pätzold M, Kahl M, Klinkert T, et al. Simulation and data-processing framework for hybrid synthetic aperture THz systems including THz-scattering[J]. IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology, 2013, 3(5): 625–634. DOI: 10.1109/TTHZ.2013.2274698
[55]	Li Z, Cui T J, Zhong X J, et al. Electromagnetic scattering characteristics of PEC targets in the terahertz regime[J]. IEEE Antennas and Propagation Magazine, 2009, 51(1): 39–50. DOI: 10.1109/MAP.2009.4939018
[56]	Wang R J, Wang H Q, Deng B, et al. High-resolution terahertz radar imaging based on electromagnetic calculation data[J]. Journal of Infrared and Millimeter Waves, 2014, 33(6): 577–583.
[57]	Li C C, Deng B, Qin Y L, et al.. RCS prediction of planar slotted waveguide array antenna in terahertz regime[C]. Proceedings of the 2012 37th International Conference on Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves, Wollongong, NSW, 2012: 1–2.
[58]	李纯纯, 邓彬, 王宏强, 等. 抛物面天线目标太赫兹雷达散射特性[J]. 激光与红外, 2013, 43(6): 671–677. DOI: 10.3969/j.issn.1001-5078.2013.06.017 Li Chun-chun, Deng Bin, Wang Hong-qiang, et al. Radar scattering characteristics of parabolic reflector antenna targets in the terahertz regime[J]. Laser&Infrared, 2013, 43(6): 671–677. DOI: 10.3969/j.issn.1001-5078.2013.06.017
[59]	高敬坤, 王瑞君, 邓彬, 等. THz频段粗糙导体圆锥的极化成像特性[J]. 太赫兹科学与电子信息学报, 2015, 13(3): 401–408. DOI: 10.11805/TKYDA20150310.401 Gao Jing-kun, Wang Rui-jun, Deng Bin, et al. Characteristics of polarized imaging of a conducting cone with surface roughness at Terahertz frequencies[J]. Journal of Terahertz Science and Electronic Information Technology, 2015, 13(3): 401–408. DOI: 10.11805/TKYDA20150310.401
[60]	王瑞君, 邓彬, 王宏强, 等. 不同表面结构特征圆柱导体的太赫兹散射特性[J]. 强激光与粒子束, 2013, 25(6): 1549–1554. DOI: 10.3788/HPLPB20132506.1549 Wang Rui-jun, Deng Bin, Wang Hong-qiang, et al. Scattering characteristics for cylindrical conductor with different surface micro-structure in terahertz regime[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2013, 25(6): 1549–1554. DOI: 10.3788/HPLPB20132506.1549
[61]	Gao J K, Wang R J, Deng B, et al. Electromagnetic scattering characteristics of rough PEC targets in the terahertz regime[J]. IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, 2016, 16: 975–978.
[62]	王瑞君, 邓彬, 王宏强, 等. 太赫兹与远红外频段下铝质目标电磁特性与计算[J]. 物理学报, 2014, 63(13): 134102. DOI: 10.7498/aps.63.134102 Wang Rui-jun, Deng Bin, Wang Hong-qiang, et al. Electromagnetic scattering characteristic of aluminous targets in the terahertz and far infrared region[J]. Acta Physica Sinica, 2014, 63(13): 134102. DOI: 10.7498/aps.63.134102
[63]	Wang H Q, Wang R J, Deng B, et al. Compressed sensing of terahertz radar azimuth-elevation imaging[J]. Journal of Electronic Imaging, 2015, 24(1): 13035. DOI: 10.1117/1.JEI.24.1.013035
[64]	Li H Y, Li Q, Xia Z W, et al. Influence of Gaussian beam on terahertz radar cross section of a conducting sphere[J]. Journal of Infrared,Millimeter,and Terahertz Waves, 2013, 34(1): 88–96. DOI: 10.1007/s10762-012-9950-6
[65]	Li H Y, Li Q, She J Y, et al. Radar cross section of a semicircular bossresearch into influence of Gaussian beam on terahertz radar cross section of a semicircular boss[J]. Journal of Infrared,Millimeter,and Terahertz Waves, 2013, 34(7/8): 480–487.
[66]	Li H Y, Li Q, Xue K, et al. Research into influence of Gaussian beam on terahertz radar cross section of a conducting cylinder[J]. Journal of Infrared,Millimeter,and Terahertz Waves, 2013, 34(3/4): 289–298.
[67]	Liu H B, Zhong H, Karpowicz N, et al. Terahertz spectroscopy and imaging for defense and security applications[J]. Proceedings of the IEEE, 2007, 95(8): 1514–1527. DOI: 10.1109/JPROC.2007.898903
[68]	Henry S C, Schecklman S, Kniffin G P, et al.. Measurement and modeling of rough surface effects on terahertz spectroscopy[C]. Proceedings of the SPIE 7601, Terahertz Technology and Applications III, San Francisco, California, United States, 2010: 760108.
[69]	Arbab M H, Winebrenner D P, Thorsos E I, et al. Retrieval of terahertz spectroscopic signatures in the presence of rough surface scattering using wavelet methods[J]. Applied Physics Letters, 2010, 97(18): 181903. DOI: 10.1063/1.3507384
[70]	Caris M, Stanko S, Palm S, et al.. 300 GHz radar for high resolution SAR and ISAR applications[C]. Proceedings of the 2015 16th International Radar Symposium, Dresden, 2015: 577–580.
[71]	Palm S, Sommer R, Caris M, et al.. Ultra-high resolution SAR in lower terahertz domain for applications in mobile mapping[C]. Proceedings of 2016 German Microwave Conference, Bochum, 2016: 205–208.
[72]	Zhang B, Pi Y M, and Li J. Terahertz imaging radar with inverse aperture synthesis techniques: System structure, signal processing, and experiment results[J]. IEEE Sensors Journal, 2015, 15(1): 290–299. DOI: 10.1109/JSEN.2014.2342495
[73]	Demartinis G B, Goyette T M, Coulombe M J, et al.. A 1.56 THz spot scanning radar range for fully polarimetric w-band scale model measurements[R]. University of Massachusetts Lowell, 1999.
[74]	Wang R J, Deng B, Qin Y L, et al. Bistatic terahertz radar azimuth-elevation imaging based on compressed sensing[J]. IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology, 2014, 6(4): 702–713.
[75]	Yang Q, Deng B, Wang H Q, et al. Experimental research on imaging of precession targets with THz radar[J]. Electronics Letters, 2016, 52(25): 2059–2061. DOI: 10.1049/el.2016.3494
[76]	Yang Q, Deng B, Wang H Q, et al.. Research on imaging of precession targets based on range-instantaneous Doppler in the terahertz band[C]. Proceedings of 2017 International Workshop on Electromagnetics: Applications and Student Innovation Competition, London UK, 2017: 14–15.
[77]	李晋, 皮亦鸣, 杨晓波. 基于回旋管的星载太赫兹成像雷达设计与仿真[J]. 电子测量与仪器学报, 2010, 24(10): 892–898. DOI: 10.3724/SP.J.1187.2010.00892 Li Jin, Pi Yi-ming, and Yang Xiao-bo. Spaceborne imaging radar system based on gyrotron in terahertz band design and simulation[J]. Journal of Electronic Measurement and Instrument, 2010, 24(10): 892–898. DOI: 10.3724/SP.J.1187.2010.00892
[78]	李晋. 太赫兹雷达系统总体与信号处理方法研究[D]. [博士论文], 电子科技大学, 2010. Li Jin. Research on terahertz radar system and its signal processing[D]. [Ph.D. dissertation], University of Electronic Science and Technology of China, 2010.
[79]	林华. 无人机载太赫兹合成孔径雷达成像分析与仿真[J]. 信息与电子工程, 2010, 8(4): 373–377, 382. DOI: 10.3969/j.issn.1672-2892.2010.04.001 Lin Hua. Analysis and simulation of UAV terahertz wave synthetic aperture radar imaging[J]. Information and Electronic Engineering, 2010, 8(4): 373–377, 382. DOI: 10.3969/j.issn.1672-2892.2010.04.001
[80]	Darpa’s ViSAR radar completes testing[EB/OL]. http://www.abovetopsecret.com/forum/thread/1186879/pg1?from=singlemessage#lastPost, 2017.
[81]	沈斌. THz频段SAR成像及微多普勒目标检测与分离技术研究[D]. [硕士论文], 电子科技大学, 2008. Shen Bin. THz wave SAR imaging and micro-Doppler target recognization[D]. [Master dissertation], University of Electronic Science and Technology of China, 2008.
[82]	李晋, 皮亦鸣, 杨晓波. 太赫兹频段目标微多普勒信号特征分析[J]. 电子测量与仪器学报, 2009, 23(10): 25–30 Li Jin, Pi Yi-ming, and Yang Xiao-bo. Analysis of micro-Doppler effect in Terahertz band[J]. Journal of Electronic Measurement and Instrument, 2009, 23(10): 25–30
[83]	李晋, 皮亦鸣, 杨晓波. 基于微动特征提取的太赫兹雷达目标检测算法研究[J]. 电子测量与仪器学报, 2010, 24(9): 803–807. DOI: 10.3724/SP.J.1187.2010.00803 Li Jin, Pi Yi-ming, and Yang Xiao-bo. Research on terahertz radar target detection algorithm based on the extraction of micro motion feature[J]. Journal of Electronic Measurement and Instrument, 2010, 24(9): 803–807. DOI: 10.3724/SP.J.1187.2010.00803
[84]	王照法. THz频段SAR成像算法研究[D]. [硕士论文], 哈尔滨工业大学, 2015. Wang Zhao-fa. Study of imaging algorithm of synthetic aperture radar in THz band[D]. [Master dissertation], Harbin Institute of Technology, 2015.
[85]	Yang Q, Qin Y L, Zhang K, et al. Experimental research on vehicle-borne SAR imaging with THz radar[J]. Microwave and Optical Technology Letters, 2017, 59(8): 2048–2052. DOI: 10.1002/mop.v59.8
[86]	Gu S M, Li C, Gao X, et al. Terahertz aperture synthesized imaging with fan-beam scanning for personnel screening[J]. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 2012, 60(12): 3877–3885. DOI: 10.1109/TMTT.2012.2221738
[87]	Liu W, Li C, Sun Z Y, et al. Three-dimensional sparse image reconstruction for terahertz surface layer holography with random step frequency[J]. Optics Letters, 2015, 40(14): 3384–3387. DOI: 10.1364/OL.40.003384
[88]	Sun Z Y, Li C, Gao X, et al. Minimum-entropy-based adaptive focusing algorithm for image reconstruction of terahertz single-frequency holography with improved depth of focus[J]. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 2015, 53(1): 519–526. DOI: 10.1109/TGRS.2014.2325057
[89]	崔振茂, 高敬坤, 陆彬, 等. 340 GHz稀疏MIMO阵列实时3-D成像系统[J]. 红外与毫米波学报, 2017, 36(1): 102–106. DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.2017.01.018 Cui Zhen-mao, Gao Jing-kun, Lu Bin, et al. Real time 3D imaging system based on sparse MIMO array at 340 GHz[J]. Journal of Infrared and Millimeter Waves, 2017, 36(1): 102–106. DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.2017.01.018
[90]	Li D Z, Li X, Qin Y L, et al. Radar coincidence imaging: An instantaneous imaging technique with stochastic signals[J]. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 2014, 52(4): 2261–2277. DOI: 10.1109/TGRS.2013.2258929
[91]	Shams M I B, Jiang Z, Qayyum J, et al. Characterization of terahertz antennas using photoinduced coded-aperture imaging[J]. Microwave and Optical Technology Letters, 2015, 57(5): 1180–1184. DOI: 10.1002/mop.29051
[92]	Kannegulla A, Jiang Z, Rahman S M, et al. Coded-aperture imaging using photo-induced reconfigurable aperture arrays for mapping terahertz beams[J]. IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology, 2014, 4(3): 321–327. DOI: 10.1109/TTHZ.2014.2307163
[93]	Duan P, Wang Y Y, Xu D G, et al. Single pixel imaging with tunable terahertz parametric oscillator[J]. Applied Optics, 2016, 55(13): 3670–3675. DOI: 10.1364/AO.55.003670
[94]	Chen S, Luo C G, Deng B, et al. Study on coding strategies for radar coded-aperture imaging in terahertz band[J]. Journal of Electronic Imaging, 2017, 26(5): 053022.
[95]	姜兴, 刘耀山, 孙逢圆. 24 GHz车载防撞雷达射频前端设计[J]. 微波学报, 2012, 38(S1): 179–182 Jiang Xing, Liu Yao-shan, and Sun Feng-yuan. 24 GHz RF front-end design of automotive collision avoidance radar[J]. Journal of Microwaves, 2012, 38(S1): 179–182
[96]	李健. 24 GHz调频连续波雷达信号处理技术研究[D]. [硕士论文], 南京理工大学, 2017. Li Jian. Research on signal processing of 24 GHz continuous wave radar[D]. [Master dissertation], Nanjing University of Science and Technology, 2017.
[97]	张慧, 余英瑞, 徐俊, 等. 77 GHz车载毫米波中远距雷达天线阵列设计[J]. 强激光与粒子束, 2017, 29(10): 48–51. DOI: 10.11884/HPLPB201729.170275 Zhang Hui, Yu Ying-rui, Xu Jun, et al. Design of 77 GHz vehicle millimeter long-and medium-range radar antenna array[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2017, 29(10): 48–51. DOI: 10.11884/HPLPB201729.170275
[98]	黄源水. 基于毫米波雷达的前向防撞报警系统[J]. 机电技术, 2017(1): 80–82. DOI: 10.19508/j.cnki.1672-4801.2017.01.024 Huang Yuan-shui. Forward collision warning system based on millimeter wave radar[J]. Mechanical&Electrical Technology, 2017(1): 80–82. DOI: 10.19508/j.cnki.1672-4801.2017.01.024
[99]	鲍迎. 小型化24 GHz FMCW汽车防撞雷达[D]. [硕士论文], 浙江大学, 2011. Bao Ying. Compact 24 GHz FMCW automotive anti-collision radar[D]. [Master dissertation], Zhejiang University, 2011.
[100]	王泓然. 太赫兹频段云粒子散射建模及雷达系统分析[D]. [硕士论文], 北京理工大学, 2015. Wang Hong-ran. The scattering modeling of cloud particles and the system analysis of a radar in terahertz band[D]. [Master dissertation], Beijing Institute of Technology, 2015.

施引文献

期刊类型引用(4)

1.	张晶，王博，孟国祥，陈双艳. 频控阵雷达对雷达侦察测向的欺骗机理研究. 航空兵器. 2024(01): 71-76 . 百度学术
2.	冯一伦，蒋彦雯，曾桂兰，范红旗. 干涉仪对频分正交MIMO雷达的测向性能分析. 航空兵器. 2024(01): 103-110 . 百度学术
3.	唐硕，臧伟旺，李震宇，高兵，张怀根. 机载雷达无源探测技术研究. 电子技术与软件工程. 2022(11): 180-183 . 百度学术
4.	王文钦，张顺生. 频控阵雷达技术研究进展综述. 雷达学报. 2022(05): 830-849 . 本站查看