本發(fā)明實(shí)施例屬于微波成像技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種微波成像系統(tǒng)的直達(dá)波抑制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

微波成像技術(shù)采用主動(dòng)發(fā)射微波波段的電磁波的方式對(duì)物體進(jìn)行掃描成像，因其能夠穿透物體表面而檢測(cè)藏匿于物體內(nèi)部的金屬或非金屬違禁品，且由于其具有輻射劑量小、屬于非電離輻射等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于安檢儀等微波成像系統(tǒng)，用于執(zhí)行人體安全檢查任務(wù)。目前較為流行的微波成像技術(shù)，通常要通過線性陣列天線得到所有等效天線采集位置處的回波信號(hào)組成回波信號(hào)集，再將回波信號(hào)集發(fā)送至安檢系統(tǒng)的信號(hào)處理設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一成像處理，得到目標(biāo)物體的圖像。

然而，在實(shí)際應(yīng)用中，線性陣列天線在其所有等效天線采集位置處得到的回波信號(hào)集中還包一部分直達(dá)波信號(hào)，回波信號(hào)集中直達(dá)波信號(hào)的能量比目標(biāo)物體反射的回波能量大幾個(gè)數(shù)量級(jí)，如果不對(duì)直達(dá)波信號(hào)進(jìn)行抑制或?yàn)V除，會(huì)降低回波信號(hào)接收機(jī)的靈敏度，導(dǎo)致接收機(jī)前端飽和甚至損壞，增加了后續(xù)的成像處理難度，降低了微波成像系統(tǒng)的成像性能，從而無法得到準(zhǔn)確的目標(biāo)物體的圖像。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供一種微波成像系統(tǒng)的直達(dá)波抑制方法及系統(tǒng)，旨在解決在實(shí)際應(yīng)用中，線性陣列天線在等效天線采集位置處得到的回波信號(hào)中還包一部分直達(dá)波信號(hào)，回波信號(hào)中直達(dá)波信號(hào)的能量比目標(biāo)物體反射的回波能量大幾個(gè)數(shù)量級(jí)，如果不對(duì)直達(dá)波信號(hào)進(jìn)行抑制或?yàn)V除，會(huì)降低回波信號(hào)接收機(jī)的靈敏度，導(dǎo)致接收機(jī)前端飽和甚至損壞，增加了后續(xù)的成像處理過程的難度，降低了微波成像系統(tǒng)的成像性能，從而無法得到準(zhǔn)確的目標(biāo)物體的圖像的問題。

本發(fā)明實(shí)施例一方面提供一種微波成像系統(tǒng)的直達(dá)波抑制方法，其包括：

控制由m個(gè)天線組成的垂直線性陣列天線繞預(yù)設(shè)的圓弧軌道旋轉(zhuǎn)掃描目標(biāo)區(qū)域上的n個(gè)方位角位置點(diǎn)，獲取m×n個(gè)頻域回波信號(hào)并建立頻域回波信號(hào)集，其中，m和n均為大于0的正整數(shù)；

通過第一預(yù)設(shè)算法對(duì)所述m個(gè)天線中的預(yù)設(shè)天線在所述n個(gè)方位角位置點(diǎn)掃描得到的n條頻域回波信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，得到所述預(yù)設(shè)天線所對(duì)應(yīng)的n條目標(biāo)時(shí)域回波信號(hào)；

分別計(jì)算所述n條目標(biāo)時(shí)域回波信號(hào)中每條目標(biāo)時(shí)域回波信號(hào)的平均值，對(duì)平均值最大的目標(biāo)時(shí)域回波信號(hào)所在的預(yù)設(shè)區(qū)域進(jìn)行濾波，得到已濾波的n條目標(biāo)時(shí)域信號(hào)；

通過第二預(yù)設(shè)算法對(duì)所述已濾波的n條目標(biāo)時(shí)域信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，得到與所述n條頻域回波信號(hào)的頻率和維度一致的n條目標(biāo)頻域回波信號(hào)；

將所述n條目標(biāo)頻域回波信號(hào)與所述n條目標(biāo)時(shí)域回波信號(hào)對(duì)消相減，得到所述n條頻域回波信號(hào)的直達(dá)波抑制結(jié)果；

返回通過第一預(yù)設(shè)算法對(duì)所述m個(gè)天線中的預(yù)設(shè)天線在所述n個(gè)方位角位置點(diǎn)掃描得到的n條頻域回波信號(hào)進(jìn)行計(jì)算的操作，直到得到所述m個(gè)天線中的所有天線在所述n個(gè)方位角位置點(diǎn)掃描得到的共m×n個(gè)頻域回波信號(hào)的直達(dá)波抑制結(jié)果時(shí)為止。

本發(fā)明實(shí)施例另一方面還提供一種微波成像系統(tǒng)的直達(dá)波抑制系統(tǒng)，其特征在于，所述直達(dá)波抑制系統(tǒng)包括：

頻域回波信號(hào)獲取模塊，用于控制由m個(gè)天線組成的垂直線性陣列天線繞預(yù)設(shè)的圓弧軌道旋轉(zhuǎn)掃描目標(biāo)區(qū)域上的n個(gè)方位角位置點(diǎn)，獲取m×n個(gè)頻域回波信號(hào)并建立頻域回波信號(hào)集，其中，m和n均為大于0的正整數(shù)；

時(shí)域回波信號(hào)處理模塊，用于通過第一預(yù)設(shè)算法對(duì)所述m個(gè)天線中的預(yù)設(shè)天線在所述n個(gè)方位角位置點(diǎn)掃描得到的n條頻域回波信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，得到所述預(yù)設(shè)天線所對(duì)應(yīng)的n條目標(biāo)時(shí)域回波信號(hào)；

目標(biāo)時(shí)域回波信號(hào)處理模塊，用于分別計(jì)算所述n條目標(biāo)時(shí)域回波信號(hào)中每條目標(biāo)時(shí)域回波信號(hào)的平均值，對(duì)平均值最大的目標(biāo)時(shí)域回波信號(hào)所在的預(yù)設(shè)區(qū)域進(jìn)行濾波，得到已濾波的n條目標(biāo)時(shí)域信號(hào)；

頻域回波信號(hào)處理模塊，用于通過第二預(yù)設(shè)算法對(duì)所述已濾波的n條目標(biāo)時(shí)域信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，得到與所述n條頻域回波信號(hào)的頻率和維度一致的n條目標(biāo)頻域回波信號(hào)；

對(duì)消相減模塊，用于將所述n條目標(biāo)頻域回波信號(hào)與所述n條目標(biāo)時(shí)域回波信號(hào)對(duì)消相減，得到所述n條頻域回波信號(hào)的直達(dá)波抑制結(jié)果；

返回模塊，用于返回通過第一預(yù)設(shè)算法對(duì)所述m個(gè)天線中的預(yù)設(shè)天線在所述n個(gè)方位角位置點(diǎn)掃描得到的n條頻域回波信號(hào)進(jìn)行計(jì)算的操作，直到得到所述m個(gè)天線中的所有天線在所述n個(gè)方位角位置點(diǎn)掃描得到的共m×n個(gè)頻域回波信號(hào)的直達(dá)波抑制結(jié)果時(shí)為止。

本發(fā)明通過對(duì)垂直線性陣列天線在其所有等效天線采集位置處得到的回波信號(hào)組成的回波信號(hào)集進(jìn)行頻域到時(shí)域轉(zhuǎn)換、濾波、時(shí)域到頻域轉(zhuǎn)換和對(duì)消相減等一系列濾波操作，可以有效抑制直達(dá)波信號(hào)所產(chǎn)生的干擾，從而提高了回波信號(hào)接收機(jī)的靈敏度，簡(jiǎn)化了后續(xù)的成像處理過程，提高了微波成像系統(tǒng)的成像性能，從而可以得到準(zhǔn)確的目標(biāo)物體的圖像。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供的笛卡爾坐標(biāo)系下的柱面掃描系統(tǒng)的示意圖。

圖2是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供的微波成像系統(tǒng)的直達(dá)波抑制方法的流程框圖；

圖3是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供的圖2中步驟s20的流程框圖；

圖4是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供的圖2中步驟s40的流程框圖；

圖5是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供的微波成像系統(tǒng)的直達(dá)波抑制方法的基本結(jié)構(gòu)框圖；

圖6是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供的圖5中時(shí)域回波信號(hào)處理模塊的具體結(jié)構(gòu)框圖；

圖7是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供的圖5中頻域回波信號(hào)處理模塊的具體結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分的實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語“包括”以及它們?nèi)魏巫冃危鈭D在于覆蓋不排他的包含。例如包含一系列步驟或單元的過程、方法或系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備沒有限定于已列出的步驟或模塊，而是可選地還包括沒有列出的步驟或模塊，或可選地還包括對(duì)于這些過程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或模塊。

本發(fā)明所有實(shí)施例基于微波成像系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，該系統(tǒng)包括在水平或垂直方向上線性排列的預(yù)設(shè)個(gè)數(shù)的天線組成的線性陣列天線、信號(hào)收發(fā)設(shè)備和機(jī)械旋轉(zhuǎn)設(shè)備和信號(hào)處理設(shè)備。

在具體應(yīng)用中，信號(hào)處理設(shè)備可以采用圖形處理器(graphicsprocessingunit，gpu)來實(shí)現(xiàn)。

機(jī)械旋轉(zhuǎn)設(shè)備控制線性陣列天線旋轉(zhuǎn)，信號(hào)收發(fā)設(shè)備用于在線性陣列天線在旋轉(zhuǎn)過程中發(fā)射信號(hào)并接收待成像的目標(biāo)物體反射的回波數(shù)據(jù)，信號(hào)收發(fā)設(shè)備將回波數(shù)據(jù)發(fā)送給信號(hào)處理設(shè)備處理為成像結(jié)果，實(shí)現(xiàn)對(duì)待成像的目標(biāo)物體上各采樣點(diǎn)的掃描成像。根據(jù)線性陣列天線旋轉(zhuǎn)過程中的等效相位位置所形成的掃描面的形狀，可以將微波成像系統(tǒng)分為平面掃描系統(tǒng)或柱面掃描系統(tǒng)。

以下著重介紹柱面掃描系統(tǒng)的工作原理：

如圖1所示，設(shè)定待成像物體為人體，人體自然站立的平面為水平面，設(shè)定與x軸正交且處于同一水平面的軸為y軸，設(shè)定x軸、y軸和z軸相交于所述集合中軸線上的一點(diǎn)o，以o為原點(diǎn)建立包括x軸、y軸和z軸的笛卡爾坐標(biāo)系x-y-z-o。

n個(gè)天線在垂直于水平面的z軸方向上組成垂直線性陣列天線，該線性陣列天線繞所述幾何中軸線旋轉(zhuǎn)一周后，等效形成在柱面上分布的等方位角間隔、等高度間隔的多個(gè)等效天線γ。

通過獲取所有等效天線γ位置采集到的回波信號(hào)組成的頻域回波信號(hào)集，然后對(duì)頻域回波信號(hào)集中所有回波信號(hào)所對(duì)應(yīng)的采樣點(diǎn)的時(shí)間頻率信息進(jìn)行成像處理，從而生成人體目標(biāo)區(qū)域的三維圖像。

本發(fā)明實(shí)施例在于提供一種微波成像系統(tǒng)的直達(dá)波抑制方法及系統(tǒng)，通過對(duì)頻域回波信號(hào)集中所有回波信號(hào)所對(duì)應(yīng)的采樣點(diǎn)的時(shí)間頻率信息中的直達(dá)波信號(hào)進(jìn)行處理，可以有效抑制直達(dá)波信號(hào)所產(chǎn)生的干擾，從而提高了回波信號(hào)接收機(jī)的靈敏度，簡(jiǎn)化了后續(xù)的成像處理過程，提高了微波成像系統(tǒng)的成像性能，從而可以得到準(zhǔn)確的目標(biāo)物體的圖像。

如圖2所示，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供的一種微波成像系統(tǒng)的直達(dá)波抑制方法，其包括：

步驟s10：控制由m個(gè)天線組成的垂直線性陣列天線繞預(yù)設(shè)的圓弧軌道旋轉(zhuǎn)掃描目標(biāo)區(qū)域上的n個(gè)方位角位置點(diǎn)，獲取m×n個(gè)頻域回波信號(hào)并建立頻域回波信號(hào)集，其中，m和n均為大于0的正整數(shù)。

在本實(shí)施例中，目標(biāo)區(qū)域是指待成像物體所在區(qū)域，該區(qū)域的大小具體由微波成像系統(tǒng)的線性陣列天線旋轉(zhuǎn)一周所能覆蓋的掃描區(qū)域的大小決定；圓弧軌道為與垂直線性陣列天線正交的圓弧軌道。

具體應(yīng)用中，待成像物體可以是人體，也可以是其他有機(jī)體或無機(jī)體，待成像物體可以是二維或者三維物體。

步驟s20：通過第一預(yù)設(shè)算法對(duì)所述m個(gè)天線中的預(yù)設(shè)天線在所述n個(gè)方位角位置點(diǎn)掃描得到的n條頻域回波信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，得到所述預(yù)設(shè)天線所對(duì)應(yīng)的n條目標(biāo)時(shí)域回波信號(hào)。

在具體應(yīng)用中，n條頻域回波信號(hào)可以用一個(gè)集合表示為sγ＝{sγ1(f),sγ2(f),...,sγn(f)}。

在一個(gè)實(shí)施例中，第一預(yù)設(shè)算法可以包括升采樣和傅里葉變換，其中，升采樣用于對(duì)n條頻域回波信號(hào)進(jìn)行頻率采樣濾波，傅里葉變換用于將n條頻域回波信號(hào)轉(zhuǎn)換成n條目標(biāo)時(shí)域回波信號(hào)。

步驟s30：分別計(jì)算所述n條目標(biāo)時(shí)域回波信號(hào)中每條目標(biāo)時(shí)域回波信號(hào)的平均值，對(duì)平均值最大的目標(biāo)時(shí)域回波信號(hào)所在的預(yù)設(shè)區(qū)域進(jìn)行濾波，得到已濾波的n條目標(biāo)時(shí)域信號(hào)。

在具體應(yīng)用中，平均值可以以集合的形式表示為n條目標(biāo)時(shí)域信號(hào)可以以集合形式表示為

在一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)平均值最大的目標(biāo)時(shí)域回波信號(hào)所在的預(yù)設(shè)區(qū)域進(jìn)行濾波，得到已濾波的n條目標(biāo)時(shí)域信號(hào)，具體可以包括：

步驟s31：通過預(yù)設(shè)寬度的矩形窗濾波器對(duì)平均值最大的目標(biāo)時(shí)域回波信號(hào)所在的預(yù)設(shè)區(qū)域進(jìn)行濾波，得到已濾波的n條目標(biāo)時(shí)域信號(hào)。

在具體應(yīng)用中，預(yù)設(shè)區(qū)域?yàn)榘ㄆ骄底畲蟮哪繕?biāo)時(shí)域回波信號(hào)和其周圍區(qū)域在內(nèi)的區(qū)域，具體的可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)定；預(yù)設(shè)寬度也可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)定，例如，預(yù)設(shè)寬度可以在5～20個(gè)矩形窗濾波器的系統(tǒng)距離單元范圍內(nèi)，在一個(gè)實(shí)施例中，預(yù)設(shè)寬度可以為10個(gè)系統(tǒng)距離單元。

步驟s40：通過第二預(yù)設(shè)算法對(duì)所述已濾波的n條目標(biāo)時(shí)域信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，得到與所述n條頻域回波信號(hào)的頻率和維度一致的n條目標(biāo)頻域回波信號(hào)。

在一個(gè)實(shí)施例中，第二預(yù)設(shè)運(yùn)算法包括傅里葉變換、降采樣和頻率截取，其中，傅里葉變換用于已濾波的n條目標(biāo)時(shí)域信號(hào)變換為n條第一頻域回波信號(hào)，降采樣用于對(duì)n條第一頻域回波信號(hào)進(jìn)行頻率采樣濾波，頻率截取用于根據(jù)需要截取n條第一頻域回波信號(hào)中頻率在預(yù)設(shè)頻率范圍內(nèi)的信號(hào)。

步驟s50：將所述n條目標(biāo)頻域回波信號(hào)與所述n條目標(biāo)時(shí)域回波信號(hào)對(duì)消相減，得到所述n條頻域回波信號(hào)的直達(dá)波抑制結(jié)果。

在具體應(yīng)用中，對(duì)消相減之后的n條頻域回波信號(hào)的直達(dá)波抑制結(jié)果可以用集合形式表示為s'γ＝s′γ1(f),s′γ2(f),...,s′γn(f)。

步驟s60：返回步驟s20，直到得到所述m個(gè)天線中的所有天線在所述n個(gè)方位角位置點(diǎn)掃描得到的共m×n個(gè)頻域回波信號(hào)的直達(dá)波抑制結(jié)果時(shí)為止。

通過重復(fù)執(zhí)行步驟s20～步驟s40即可實(shí)現(xiàn)對(duì)所有頻域回波信號(hào)的直達(dá)波抑制。

在一個(gè)實(shí)施例中，也可以同時(shí)對(duì)每個(gè)天線所采集到的n個(gè)頻域回波信號(hào)同步執(zhí)行步驟s20～s40，以實(shí)現(xiàn)對(duì)所有天線采集到的頻域回波信號(hào)中的直達(dá)波的批量處理。

在一個(gè)實(shí)施例中，上述直達(dá)波一致方法還包括：

步驟s70：分別對(duì)所述頻域回波信號(hào)集中每個(gè)通道的頻域回波信號(hào)及所述每個(gè)通道的頻域回波信號(hào)對(duì)應(yīng)的幅相預(yù)校正因子進(jìn)行乘運(yùn)算。

在一個(gè)實(shí)施例中，步驟s70之前還包括：

步驟s71：預(yù)先測(cè)量所述每個(gè)通道的頻域回波信號(hào)對(duì)應(yīng)的幅相預(yù)校正因子，所述幅相預(yù)校正因子用于在進(jìn)行成像處理時(shí)對(duì)其對(duì)應(yīng)的頻域回波信號(hào)的進(jìn)行幅相一致性補(bǔ)償；

步驟s72：對(duì)所述幅相預(yù)校正因子進(jìn)行離線存儲(chǔ)。

本實(shí)施例通過對(duì)垂直線性陣列天線在其所有等效天線采集位置處得到的回波信號(hào)組成的回波信號(hào)集進(jìn)行頻域到時(shí)域轉(zhuǎn)換、濾波、時(shí)域到頻域轉(zhuǎn)換和對(duì)消相減等一系列濾波操作，可以有效抑制直達(dá)波信號(hào)所產(chǎn)生的干擾，從而提高了回波信號(hào)接收機(jī)的靈敏度，簡(jiǎn)化了后續(xù)的成像處理過程，提高了微波成像系統(tǒng)的成像性能，從而可以得到準(zhǔn)確的目標(biāo)物體的圖像。

如圖3所示，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，圖2中的步驟s20具體包括：

步驟s21：對(duì)所述m個(gè)天線中的預(yù)設(shè)天線在所述n個(gè)方位角位置點(diǎn)掃描得到的n條頻域回波信號(hào)的末端進(jìn)行補(bǔ)0操作，補(bǔ)0長(zhǎng)度為所述n條頻域回波信號(hào)的長(zhǎng)度的m-1倍，其中，m≥1且m為正整數(shù)。

在具體應(yīng)用中，m可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)置，例如，m可以是0～20中的任一數(shù)值。在一個(gè)實(shí)施例中，m為8。

步驟s22：對(duì)補(bǔ)0之后的所述n條頻域回波信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換，得到n條時(shí)域回波信號(hào)。

在具體應(yīng)用中，步驟s22中的傅里葉變換可以為并行快速傅里葉變換，即同時(shí)對(duì)該對(duì)補(bǔ)0之后的n條頻域回波信號(hào)進(jìn)行快速傅里葉變換。

步驟s23：對(duì)所述n條時(shí)域回波信號(hào)進(jìn)行m倍升采樣，得到所述預(yù)設(shè)天線所對(duì)應(yīng)的n條目標(biāo)時(shí)域回波信號(hào)。

在具體應(yīng)用中，n條目標(biāo)時(shí)域回波信號(hào)可以以集合形式表示為s”γ＝sγ1(t),sγ2(t),...,sγn(t)。

本實(shí)施例通過對(duì)n條頻域回波信號(hào)依次進(jìn)行補(bǔ)0操作、傅里葉變換和升采樣，可以將n條頻域回波信號(hào)處理為濾波之后的n條時(shí)域回波信號(hào)。

如圖4所示，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，圖2中的步驟s40具體包括：

步驟s41：將所述已濾波的n條目標(biāo)時(shí)域信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換，得到n條第一頻域回波信號(hào)。

在具體應(yīng)用中，步驟s41中的傅里葉變換可以為并行快速傅里葉變換，即同時(shí)對(duì)該已濾波的n條目標(biāo)時(shí)域信號(hào)進(jìn)行快速傅里葉變換。

步驟s42：對(duì)所述n條第一頻域回波信號(hào)進(jìn)行1/n倍降采樣，得到所述n條第一頻域回波信號(hào)中前1/n部分的第二頻域回波信號(hào)；

步驟s43：對(duì)所述第二頻域回波信號(hào)進(jìn)行頻率截取，得到與所述n條頻域回波信號(hào)的頻率和維度一致的n條目標(biāo)頻域回波信號(hào)。

在具體應(yīng)用中，進(jìn)行頻率截取得到與所述n條頻域回波信號(hào)的頻率和維度一致的n條目標(biāo)頻域回波信號(hào)的目的是為了后續(xù)對(duì)消相減操作中頻域信號(hào)和時(shí)域信號(hào)能夠一一對(duì)應(yīng)。

在具體應(yīng)用中，n條目標(biāo)頻域回波信號(hào)可以以集合形式表示為

本實(shí)施例通過依次對(duì)已濾波的n條目標(biāo)時(shí)域信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換、降采樣和頻率截取，可以得到與前述的n條頻域回波信號(hào)的頻率和維度一致的n條目標(biāo)頻域回波信號(hào)，以便于執(zhí)行步驟s50中的對(duì)消相減操作。

如圖5所示，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供一種微波成像系統(tǒng)的直達(dá)波抑制系統(tǒng)100，用于執(zhí)行圖2所對(duì)應(yīng)的實(shí)施例中的方法步驟，其包括：

頻域回波信號(hào)獲取模塊10，用于控制由m個(gè)天線組成的垂直線性陣列天線繞預(yù)設(shè)的圓弧軌道旋轉(zhuǎn)掃描目標(biāo)區(qū)域上的n個(gè)方位角位置點(diǎn)，獲取m×n個(gè)頻域回波信號(hào)并建立頻域回波信號(hào)集，其中，m和n均為大于0的正整數(shù)；

時(shí)域回波信號(hào)處理模塊20，用于通過第一預(yù)設(shè)算法對(duì)所述m個(gè)天線中的預(yù)設(shè)天線在所述n個(gè)方位角位置點(diǎn)掃描得到的n條頻域回波信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，得到所述預(yù)設(shè)天線所對(duì)應(yīng)的n條目標(biāo)時(shí)域回波信號(hào)；

目標(biāo)時(shí)域回波信號(hào)處理模塊30，用于分別計(jì)算所述n條目標(biāo)時(shí)域回波信號(hào)中每條目標(biāo)時(shí)域回波信號(hào)的平均值，對(duì)平均值最大的目標(biāo)時(shí)域回波信號(hào)所在的預(yù)設(shè)區(qū)域進(jìn)行濾波，得到已濾波的n條目標(biāo)時(shí)域信號(hào)；

頻域回波信號(hào)處理模塊40，用于通過第二預(yù)設(shè)算法對(duì)所述已濾波的n條目標(biāo)時(shí)域信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，得到與所述n條頻域回波信號(hào)的頻率和維度一致的n條目標(biāo)頻域回波信號(hào)；

對(duì)消相減模塊50，用于將所述n條目標(biāo)頻域回波信號(hào)與所述n條目標(biāo)時(shí)域回波信號(hào)對(duì)消相減，得到所述n條頻域回波信號(hào)的直達(dá)波抑制結(jié)果；

返回模塊60，用于返回通過第一預(yù)設(shè)算法對(duì)所述m個(gè)天線中的預(yù)設(shè)天線在所述n個(gè)方位角位置點(diǎn)掃描得到的n條頻域回波信號(hào)進(jìn)行計(jì)算的操作，直到得到所述m個(gè)天線中的所有天線在所述n個(gè)方位角位置點(diǎn)掃描得到的共m×n個(gè)頻域回波信號(hào)的直達(dá)波抑制結(jié)果時(shí)為止。

在一個(gè)實(shí)施例中，目標(biāo)時(shí)域回波信號(hào)處理模塊30具體用于：通過預(yù)設(shè)寬度的矩形窗濾波器對(duì)平均值最大的目標(biāo)時(shí)域回波信號(hào)所在的預(yù)設(shè)區(qū)域進(jìn)行濾波，得到已濾波的n條目標(biāo)時(shí)域信號(hào)。

在一個(gè)實(shí)施例中，直達(dá)波抑制系統(tǒng)100還包括：

邏輯運(yùn)算模塊，用于分別對(duì)所述頻域回波信號(hào)集中每個(gè)通道的頻域回波信號(hào)及所述每個(gè)通道的頻域回波信號(hào)對(duì)應(yīng)的幅相預(yù)校正因子進(jìn)行乘運(yùn)算。

在一個(gè)實(shí)施例中，直達(dá)波抑制系統(tǒng)還包括：

幅相預(yù)校正因子測(cè)量模塊，用于預(yù)先測(cè)量所述每個(gè)通道的頻域回波信號(hào)對(duì)應(yīng)的幅相預(yù)校正因子，所述幅相預(yù)校正因子用于在進(jìn)行成像處理時(shí)對(duì)其對(duì)應(yīng)的頻域回波信號(hào)的進(jìn)行幅相一致性補(bǔ)償；

存儲(chǔ)模塊，用于對(duì)所述幅相預(yù)校正因子進(jìn)行離線存儲(chǔ)。

本實(shí)施例通過對(duì)垂直線性陣列天線在其所有等效天線采集位置處得到的回波信號(hào)組成的回波信號(hào)集進(jìn)行頻域到時(shí)域轉(zhuǎn)換、濾波、時(shí)域到頻域轉(zhuǎn)換和對(duì)消相減等一系列濾波操作，可以有效抑制直達(dá)波信號(hào)所產(chǎn)生的干擾，從而提高了回波信號(hào)接收機(jī)的靈敏度，簡(jiǎn)化了后續(xù)的成像處理過程，提高了微波成像系統(tǒng)的成像性能，從而可以得到準(zhǔn)確的目標(biāo)物體的圖像。

如圖6所示，在一個(gè)實(shí)施例中，圖5中的時(shí)域回波信號(hào)處理模塊包括用于執(zhí)行圖3所對(duì)應(yīng)的實(shí)施例中的方法步驟的結(jié)構(gòu)，其包括：

補(bǔ)0單元21，用于對(duì)所述m個(gè)天線中的預(yù)設(shè)天線在所述n個(gè)方位角位置點(diǎn)掃描得到的n條頻域回波信號(hào)的末端進(jìn)行補(bǔ)0操作，補(bǔ)0長(zhǎng)度為所述n條頻域回波信號(hào)的長(zhǎng)度的m-1倍，其中，m≥1且m為正整數(shù)；

第一傅里葉變換單元22，用于對(duì)補(bǔ)0之后的所述n條頻域回波信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換，得到n條時(shí)域回波信號(hào)；

升采樣單元23，用于對(duì)所述n條時(shí)域回波信號(hào)進(jìn)行m倍升采樣，得到所述預(yù)設(shè)天線所對(duì)應(yīng)的n條目標(biāo)時(shí)域回波信號(hào)。

本實(shí)施例通過對(duì)n條頻域回波信號(hào)依次進(jìn)行補(bǔ)0操作、傅里葉變換和升采樣，可以將n條頻域回波信號(hào)處理為濾波之后的n條時(shí)域回波信號(hào)。

如圖7所示，在一個(gè)實(shí)施例中，圖5中的頻域回波信號(hào)處理模塊包括用于執(zhí)行圖3所對(duì)應(yīng)的實(shí)施例中的方法步驟的結(jié)構(gòu)，其包括：

第二傅里葉變換單元41，用于將所述已濾波的n條目標(biāo)時(shí)域信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換，得到n條第一頻域回波信號(hào)；

降采樣單元42，用于對(duì)所述n條第一頻域回波信號(hào)進(jìn)行1/n倍降采樣，得到所述n條第一頻域回波信號(hào)中前1/n部分的第二頻域回波信號(hào)；

頻率截取單元43，用于對(duì)所述第二頻域回波信號(hào)進(jìn)行頻率截取，得到與所述n條頻域回波信號(hào)的頻率和維度一致的n條目標(biāo)頻域回波信號(hào)。

本實(shí)施例通過依次對(duì)已濾波的n條目標(biāo)時(shí)域信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換、降采樣和頻率截取，可以得到與前述的n條頻域回波信號(hào)的頻率和維度一致的n條目標(biāo)頻域回波信號(hào)，以便于執(zhí)行對(duì)消相減操作。

本發(fā)明所有實(shí)施例中的模塊或單元，可以通過通用集成電路，例如cpu(centralprocessingunit，中央處理器)，或通過asic(applicationspecificintegratedcircuit，專用集成電路)來實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明實(shí)施例方法中的步驟可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行順序調(diào)整、合并和刪減。

本發(fā)明實(shí)施例裝置中的模塊或單元可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行合并、劃分和刪減。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法中的全部或部分流程，可以通過計(jì)算機(jī)程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的程序可存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時(shí)，可包括如上述各方法的實(shí)施例的流程。其中，所述的存儲(chǔ)介質(zhì)可為磁碟、光盤、只讀存儲(chǔ)記憶體(read-onlymemory，rom)或隨機(jī)存儲(chǔ)記憶體(randomaccessmemory，ram)等。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。