調(diào)頻連續(xù)太赫茲波成像的信號分析與數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設計.pdf

1、太赫茲波技術由于獨特的性能，成為近年世界范圍內(nèi)關注和研究的熱點。太赫茲波成像技術因其與X射線、超聲波和紅外成像方式相比具有特殊的用途和優(yōu)點，成為太赫茲波技術研究的一個重要方面。
　　本文研究可用于安檢的太赫茲成像實驗系統(tǒng)，在分析了不同類型、不同應用領域太赫茲成像技術基礎上，結合成像目標特征和系統(tǒng)指標需求，提出了THz成像系統(tǒng)總體方案，確定了采用電子學調(diào)頻連續(xù)太赫茲波源對物體進行反射式三維逐點掃描成像的基本思路；分析了調(diào)頻測距原理及

2、平面強度信息獲取方式，明確了成像系統(tǒng)平面和深度分辨率的決定因素；針對調(diào)頻測距過程中產(chǎn)生的不規(guī)則區(qū)間、距離模糊、寄生調(diào)制等問題，計算和確定了系統(tǒng)的核心參數(shù)。
　　本文重點分析了太赫茲波成像系統(tǒng)的信號獲取過程并根據(jù)需求設計了數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。信號的分析與傳輸是整個成像系統(tǒng)的關鍵一環(huán)，對信號的準確分析和正確傳輸將直接影響最終的成像質(zhì)量。在對太赫茲波成像系統(tǒng)進行信號分析時，為了提高探測系統(tǒng)靈敏度，擯棄了傳統(tǒng)的單源相干技術，采用兩臺獨立頻率源設

3、計相參系統(tǒng)；接收端口采用外差式混頻接收，利用混頻器對回波信號進行兩次下變頻到中頻信號；分析了中頻信號的處理流程，計算混頻探測輸出的差拍頻率范圍，進行抗混疊濾波和降采樣抽取設計；設計了系統(tǒng)掃描方案，制定了數(shù)據(jù)存儲格式。在太赫茲成像系統(tǒng)傳輸方案設計時，根據(jù)成像系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)的實時傳輸帶寬需求，選取了快速以太網(wǎng)傳輸方式，完成了傳輸系統(tǒng)方案設計、硬件芯片選型、原理圖設計、印制電路板設計和PCB板焊接；根據(jù)成像數(shù)據(jù)的特征，對網(wǎng)絡協(xié)議進行了精簡，采用