毫米波成像探测国内外研究现状
时间:2018-03-21 11:11 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
近年来,由于9.11事件, 公共安全的问题已经引起足够的重视,现在逐渐成为世界各国广泛关注的安全问题,在安检系统的智能性和准确性方面都提出了比以前更高的要求。毫米波不仅具有良好的渗透性,高空间分辨率,即使被织物遮盖,也可以检测到危险品,而且辐射不会对人员造成伤害。因此,在反恐、质检等方面毫米波成像技术得到了非常普遍的施用。由于机械设备,技术规范等原因,由毫米波辐射技术得到的画面充满了噪音,而且分辨率很低,只能看到人物和他们的目标轮廓。要从模糊的图像中将清晰的目标提取出来,首先对毫米波辐射图像噪音进行去除,在恢复噪音的基础上进行了插值重建,最后是图像特征提取。19910 随着千兆位流的市场需求(GB/ s)的点对点通信链路,高容量的无线局域网络(WLAN),短距离高速无线个人区域网(WPAN)和汽车雷达系统,高速宽带通信不断扩大,设计实现高集成度,高性能,低功耗和低成本的毫米波单片集成电路(MMIC)已刻不容缓。 毫米波可广泛应用于军事雷达系统,射电天文学和宇宙空间,以及短距离无线高速传输等多个领域。采用InP基的MMW频率段的MMIC已经在武装部队上的声呐系统和卫星信息传输中得到应用。鉴于GaAs和InP材质拥有较高的自由电子迁移率和电阻率,因此网路可以获得较好的RF性能,但成本较高。由于受到资金和需求量的局限,毫米波制品还没有真正促成商业化。作为一项成熟的技术,硅基CMOS,同时具有低成本,低功耗和可与基带IC工艺模块等兼容,只是采用砷化镓,CMOS的性能和噪声性能,以及许多其他方面的比较高频带中不具有明显的优势。不过,随着深亚微米和纳米技术的成熟,毫米波CMOS集成电路设计实施已成为可能。 最近几年,美国、日本、韩国等国家先后开放了不需要授权就能使用的毫米波频段(北美和韩国是57-64GHz,欧洲和日本是59-66GHz),从而进一步刺激了对毫米波CMOS技术的研究。预计在未来几年内,迅速发展起来的毫米波CMOS技术将成为毫米波MMIC设计的另一种有效的首选。 硅基毫米波的研究起步于大约2000年,同年伯克利无线研究中心的60GHz成立了专门的项目,但后来很少有人认为,硅技术可以应用到60GHz频段。今天,毫米波的研究已经从一个不起眼的话题演变成现在的一个研究热点,而且还引起了业界和风险资本家浓厚的兴趣。目前,该研究已经扩展到了商业领域,NEC,Samsung,Panasonic,LG等消费类电子产品制造商共同成立了联合推广的WirelessHD60GHz技术的无压缩高清视频传输,并在2007年制定了相关协议白皮书。 目前,美国的Millivision、TRW、Trex、L-3、Brijot在毫米波成像探测领域是具有代表性的公司,其他的还有英国的Qintetiq、ThruVision和Andrew等公司。随着技术的改进,水平和部件的提高,与被动毫米波成像系统有关的应用越来越多, ProVision是世界上第一款商业化应用人体成像安检设备,它是由美国L-3通信公司生产的,如图1.1所示。 L-3毫米波成像安检门 这样的毫米波成像安检设备,有一个强劲的物体辨析和图像操作技巧,即便被另外的对象隐藏,操作人员也可以检测可疑物品,并迅速而容易地识别它的原料,适用于任何安全检查站。该系统使用一种无害的非电离辐射信号,该信号的能量只有手机的万分之一,它可以在几秒钟内产生清晰的图像,检测一个人只需要两秒钟。最人性化的是,该设备可以远程监控,无图像存档,并可以设置为自动屏蔽人体的私处,私处会自动判断是否有藏匿违禁物品并选择是否报警,以充分保护个人隐私。 (责任编辑:qin) |