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太赫茲雷達(dá)目標(biāo)微動(dòng)特征提取技術(shù)

太赫茲雷達(dá)目標(biāo)微動(dòng)特征提取技術(shù)

出版社：科學(xué)出版社出版時(shí)間：2023-04-01
開本： B5 頁數(shù)： 312
中 圖 價(jià):¥93.8(6.7折) 定價(jià)  ¥140.0 登錄后可看到會(huì)員價(jià)
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太赫茲雷達(dá)目標(biāo)微動(dòng)特征提取技術(shù) 版權(quán)信息

  • ISBN：9787030743367
  • 條形碼：9787030743367 ; 978-7-03-074336-7
  • 裝幀：一般膠版紙
  • 冊(cè)數(shù)：暫無
  • 重量：暫無
  • 所屬分類：>

太赫茲雷達(dá)目標(biāo)微動(dòng)特征提取技術(shù) 內(nèi)容簡(jiǎn)介

太赫茲頻段處于從微波、毫米波到光學(xué)之間的過渡區(qū)域，相比傳統(tǒng)微波/毫米波雷達(dá)具有成像分辨率高和多普勒敏感等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，是目標(biāo)探測(cè)與識(shí)別領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。本書緊密圍繞太赫茲頻段目標(biāo)微動(dòng)特征提取這一前沿課題，以太赫茲雷達(dá)空間應(yīng)用為應(yīng)用背景，采用理論研究、算法探索和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合的方法，對(duì)太赫茲頻段微動(dòng)目標(biāo)特性、微動(dòng)目標(biāo)高精度參數(shù)估計(jì)和微動(dòng)目標(biāo)高分辨/高幀頻成像等若干問題進(jìn)行了深入研究，得到了以太赫茲頻段目標(biāo)表面粗糙的影響機(jī)理、太赫茲雷達(dá)目標(biāo)微多普勒解模糊算法、高速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)平動(dòng)補(bǔ)償算法，以及微動(dòng)目標(biāo)高分辨/高幀頻成像為代表的典型成果，為太赫茲雷達(dá)微動(dòng)特征提取奠定了基礎(chǔ)。

太赫茲雷達(dá)目標(biāo)微動(dòng)特征提取技術(shù) 目錄

目錄
“空間信息獲取與處理前沿技術(shù)叢書”序
前言
第1章 概論 1
1.1 背景及意義 1
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2
1.2.1 太赫茲雷達(dá) 2
1.2.2 太赫茲頻段微動(dòng)研究 11
1.3 本書章節(jié)安排 18
參考文獻(xiàn) 19
第2章 太赫茲頻段目標(biāo)微動(dòng)特征規(guī)律 26
2.1 引言 26
2.2 太赫茲雷達(dá)微動(dòng)目標(biāo)散射特性建模 26
2.2.1 微動(dòng)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)模型 26
2.2.2 微動(dòng)目標(biāo)散射模型 34
2.2.3 微動(dòng)目標(biāo)回波模型 42
2.3 太赫茲雷達(dá)微多普勒混疊規(guī)律 44
2.3.1 微多普勒混疊的出現(xiàn)條件 44
2.3.2 微多普勒混疊的表現(xiàn) 47
2.3.3 微多普勒混疊的影響 50
2.4 太赫茲雷達(dá)微多普勒閃爍規(guī)律 55
2.4.1 微多普勒閃爍的建模 55
2.4.2 微多普勒閃爍的影響 57
2.5 太赫茲雷達(dá)粗糙目標(biāo)微多普勒規(guī)律 58
2.5.1 表面粗糙目標(biāo)散射建模 58
2.5.2 粗糙線目標(biāo)擺動(dòng)微多普勒特性 62
2.5.3 粗糙表面錐體進(jìn)動(dòng)微多普勒特性 65
2.5.4 粗糙圓柱旋轉(zhuǎn)微多普勒特性 68
2.6 太赫茲雷達(dá)微動(dòng)目標(biāo)微距離調(diào)制規(guī)律 72
2.6.1 微距離特性 73
2.6.2 圖像域規(guī)律 74
2.7 本章小結(jié) 77
參考文獻(xiàn) 77
第3章 窄帶太赫茲雷達(dá)微多普勒解模糊 80
3.1 引言 80
3.2 基于時(shí)頻拼接的抗混疊參數(shù)估計(jì) 80
3.2.1 算法原理 80
3.2.2 算法流程 84
3.2.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 85
3.3 基于模值Hough變換的微動(dòng)參數(shù)估計(jì) 88
3.3.1 算法原理 88
3.3.2 算法流程 90
3.3.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 91
3.4 基于逆問題求解的解模糊重建 96
3.4.1 不模糊時(shí)頻圖重建的逆問題建模 96
3.4.2 不模糊時(shí)頻重建算法 97
3.4.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 98
3.5 基于相位解纏的解模糊 104
3.5.1 相位解纏模型 104
3.5.2 解模糊算法 105
3.5.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 107
3.6 本章小結(jié) 109
參考文獻(xiàn) 110
第4章 寬帶太赫茲雷達(dá)微多普勒解模糊 112
4.1 引言 112
4.2 基于脈內(nèi)干涉的微多普勒解模糊 112
4.2.1 算法原理 112
4.2.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 116
4.2.3 性能分析 119
4.3 基于聯(lián)合幅度-相位調(diào)制的微多普勒解模糊 121
4.3.1 算法原理 121
4.3.2 算法流程 122
4.3.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 125
4.4 本章小結(jié) 131
參考文獻(xiàn) 131
第5章 太赫茲雷達(dá)微動(dòng)目標(biāo)參數(shù)估計(jì) 133
5.1 引言 133
5.2 振動(dòng)干擾情況下目標(biāo)微動(dòng)參數(shù)估計(jì) 133
5.2.1 算法原理 133
5.2.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 143
5.2.3 性能分析 149
5.3 微小振動(dòng)目標(biāo)微動(dòng)參數(shù)估計(jì) 151
5.3.1 算法原理 151
5.3.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 153
5.3.3 性能分析 157
5.4 粗糙表面目標(biāo)微動(dòng)參數(shù)估計(jì) 158
5.4.1 粗糙表面目標(biāo)散射特性 158
5.4.2 算法原理 160
5.4.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 161
5.5 基于時(shí)頻變換域窄帶成像的粗糙目標(biāo)微動(dòng)參數(shù)估計(jì) 163
5.5.1 粗糙目標(biāo)時(shí)頻變換域窄帶成像 163
5.5.2 基于窄帶圖像的微動(dòng)參數(shù)估計(jì) 166
5.5.3 粗糙表面目標(biāo)微動(dòng)實(shí)驗(yàn)及分析 167
5.6 本章小結(jié) 171
參考文獻(xiàn) 172
第6章 太赫茲頻段微動(dòng)目標(biāo)平動(dòng)補(bǔ)償 174
6.1 引言 174
6.2 基于多項(xiàng)式擬合的目標(biāo)低速平動(dòng)補(bǔ)償 174
6.2.1 算法原理 175
6.2.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 178
6.3 基于二次補(bǔ)償?shù)哪繕?biāo)高速平動(dòng)補(bǔ)償 181
6.3.1 算法原理 181
6.3.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 185
6.3.3 性能分析 190
6.4 基于多層感知器的目標(biāo)高速平動(dòng)補(bǔ)償 192
6.4.1 算法原理 192
6.4.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 196
6.4.3 性能分析 197
6.5 基于HRRP一階條件矩的平動(dòng)和微動(dòng)參數(shù)估計(jì) 198
6.5.1 基于參考距離實(shí)時(shí)測(cè)量的方法 198
6.5.2 微動(dòng)和平動(dòng)參數(shù)聯(lián)合估計(jì) 206
6.6 本章小結(jié) 215
參考文獻(xiàn) 215
第7章 太赫茲雷達(dá)微動(dòng)目標(biāo)二維成像 218
7.1 引言 218
7.2 微動(dòng)目標(biāo)高分辨/高幀頻成像 218
7.2.1 成像算法 219
7.2.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 221
7.2.3 基于高分辨/高幀頻成像的微動(dòng)目標(biāo)參數(shù)反演 227
7.3 粗糙表面微動(dòng)目標(biāo)高分辨成像 232
7.3.1 成像算法 232
7.3.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 233
7.4 振動(dòng)干擾情況下高分辨成像 238
7.4.1 振動(dòng)對(duì)目標(biāo)高分辨成像的影響分析 238
7.4.2 基于自聚焦的振動(dòng)補(bǔ)償算法 241
7.4.3 基于特顯點(diǎn)的振動(dòng)補(bǔ)償算法 248
7.5 基于稀疏貝葉斯的方位俯仰微動(dòng)目標(biāo)成像 251
7.5.1 壓縮感知理論簡(jiǎn)介 251
7.5.2 單頻方位俯仰成像的稀疏表示模型 253
7.5.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 258
7.6 本章小結(jié) 261
參考文獻(xiàn) 261
第8章 太赫茲雷達(dá)微動(dòng)目標(biāo)三維成像 264
8.1 引言 264
8.2 微動(dòng)目標(biāo)三維微動(dòng)特征提取 264
8.2.1 干涉法原理 265
8.2.2 基于干涉法結(jié)合時(shí)頻分析的三維微動(dòng)特征提取 266
8.2.3 三維微動(dòng)參數(shù)求解 268
8.2.4 仿真驗(yàn)證 270
8.2.5 實(shí)測(cè)驗(yàn)證 276
8.3 微動(dòng)目標(biāo)三維成像 279
8.3.1 微動(dòng)目標(biāo)三維成像模型 279
8.3.2 改進(jìn)viterbi算法結(jié)合位置差值變換的三維成像 282
8.3.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 289
8.4 本章小結(jié) 295
參考文獻(xiàn) 296
第9章 總結(jié)與展望 298
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太赫茲雷達(dá)目標(biāo)微動(dòng)特征提取技術(shù) 節(jié)選

第1章 概論 1.1 背景及意義 太赫茲(terahertz， THz)波通常是指頻率在0.1～10THz(對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)為3mm～30μm)的電磁波，其頻率介于微波與紅外可見光之間，處于宏觀電子學(xué)向微觀光子學(xué)的過渡頻段，在電磁波譜中占據(jù)特殊的位置，具有與其他波段不同的特殊性質(zhì)，受到世界強(qiáng)國(guó)的高度重視[1-7]。國(guó)外方面，美國(guó)將其評(píng)為“改變未來世界的十大技術(shù)”之一，從20世紀(jì)90年代開始，美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局(Defense Advanced Research Projects Agency， DARPA)便持續(xù)安排了一系列太赫茲技術(shù)相關(guān)計(jì)劃，主要包括亞毫米波焦平面成像技術(shù)(sub-millimeter wave imaging focal-plane-array technology， SWIFT)、高頻集成真空電子學(xué)(high frequency integrated vacuum electronics， HiFIVE)、視頻合成孔徑雷達(dá)(video synthetic aperture radar， ViSAR)、成像雷達(dá)先進(jìn)掃描技術(shù)(advanced scanning technology for imaging radars， ASTIR)和專門雷達(dá)特征解決方案(expert radar signature solutions，ERADS)等計(jì)劃，這些計(jì)劃涉及太赫茲器件、測(cè)量、特性以及應(yīng)用等各個(gè)方面，對(duì)于推動(dòng)美國(guó)太赫茲技術(shù)的發(fā)展具有十分重要的意義。此外，歐洲聯(lián)盟也相繼推出了第七框架計(jì)劃和第八框架計(jì)劃，大力發(fā)展太赫茲安檢、通信、芯片、微制造等技術(shù)[8-11]。日本將其列為“國(guó)家支柱技術(shù)十大重點(diǎn)戰(zhàn)略目標(biāo)”之首，持續(xù)支持太赫茲科學(xué)研究。在這場(chǎng)太赫茲技術(shù)研究熱潮中，各國(guó)都希望在太赫茲技術(shù)的研究和應(yīng)用中獲得一席之地。國(guó)內(nèi)方面，近年來863計(jì)劃、973計(jì)劃以及國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目等的支持，使得太赫茲波產(chǎn)生、檢測(cè)、傳輸發(fā)射組件以及應(yīng)用系統(tǒng)取得了重要進(jìn)展[12-15]。我國(guó)在2005年11月專門召開了“香山科技會(huì)議”，專門討論我國(guó)太赫茲事業(yè)的發(fā)展方向，并制定了我國(guó)太赫茲技術(shù)的發(fā)展規(guī)劃。太赫茲技術(shù)和太赫茲雷達(dá)正處于實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證向?qū)嶋H應(yīng)用的過渡階段，基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究均呈現(xiàn)出強(qiáng)勁發(fā)展的勢(shì)頭。盡管在器件成熟度、性能極限、應(yīng)用方式等方面存在一些問題，但其科學(xué)價(jià)值、發(fā)展?jié)摿蛻?yīng)用前景得到了越來越多的關(guān)注和認(rèn)可[16]。 相比微波/毫米波雷達(dá)，太赫茲雷達(dá)波長(zhǎng)短，帶寬大，具有極高的分辨率，能夠獲取目標(biāo)運(yùn)動(dòng)、細(xì)微結(jié)構(gòu)和材料等特性。相比光學(xué)/激光設(shè)備，太赫茲雷達(dá)在保證高分辨的同時(shí)能夠進(jìn)行全天時(shí)全天候偵察，可以利用帶寬和陣列實(shí)現(xiàn)目標(biāo)三維成像，具有更好的穿透性和更寬的波束，容易實(shí)現(xiàn)目標(biāo)波束覆蓋。此外，太赫茲雷達(dá)避開了傳統(tǒng)隱身材料的吸波頻段，有利于隱身目標(biāo)的探測(cè)[17，18]。因此，太赫茲雷達(dá)在軍事領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景[19-21]。近些年來，隨著太赫茲源、檢測(cè)和相關(guān)器件的出現(xiàn)，太赫茲雷達(dá)技術(shù)發(fā)展迅速，國(guó)內(nèi)外報(bào)道了很多太赫茲雷達(dá)系統(tǒng)，其主要應(yīng)用于高分辨成像研究中[22-27]。但是，目前的研究對(duì)象主要是靜止目標(biāo)或簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，針對(duì)太赫茲頻段微動(dòng)目標(biāo)的研究還很少。 微動(dòng)是指目標(biāo)或目標(biāo)組成部分相對(duì)雷達(dá)的小幅度非勻速往復(fù)運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)分量，由此帶來的多普勒頻移和頻帶展寬稱為微多普勒[28]。微動(dòng)在自然界和實(shí)際生活中普遍存在，如車輛引擎帶來的車體振動(dòng)、人體行走時(shí)四肢的擺動(dòng)、雷達(dá)天線的旋轉(zhuǎn)、中段彈道導(dǎo)彈的進(jìn)動(dòng)等。微動(dòng)目標(biāo)的微多普勒特征可以反映目標(biāo)的電磁特性、幾何結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)特征，為雷達(dá)目標(biāo)特征提取和目標(biāo)識(shí)別提供了新的途徑[29，30]。自Chen等[31-33]提出“微多普勒”這一概念，微多普勒特征就引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注，出現(xiàn)了研究目標(biāo)微動(dòng)和微多普勒的高潮。近些年來，針對(duì)目標(biāo)微動(dòng)的建模、分析、提取和成像等的研究取得了很多研究成果，這使得微多普勒特征成為目標(biāo)識(shí)別的有效途徑和重要補(bǔ)充手段[34-39]。但是，之前的研究基本是在傳統(tǒng)微波頻段開展的，并不能完全適用于太赫茲頻段。太赫茲頻段作為微波與紅外之間的過渡頻段，同時(shí)具有這兩個(gè)頻段的優(yōu)勢(shì)，但是也同時(shí)具有這兩個(gè)頻段的某些劣勢(shì)。因此，太赫茲頻段目標(biāo)微動(dòng)特征提取需要研究太赫茲頻段下目標(biāo)微動(dòng)的新現(xiàn)象和新問題，針對(duì)太赫茲頻段的特殊性進(jìn)行分析，提出適用于太赫茲雷達(dá)的目標(biāo)微動(dòng)特征提取算法[40]。 本書以微動(dòng)目標(biāo)為研究對(duì)象，深入研究太赫茲雷達(dá)目標(biāo)微動(dòng)特征、目標(biāo)微動(dòng)參數(shù)估計(jì)和微動(dòng)目標(biāo)高分辨成像等關(guān)鍵問題，尤其是針對(duì)太赫茲頻段的特殊性，提出發(fā)揮太赫茲頻段優(yōu)勢(shì)、解決太赫茲頻段問題的方法，所提方法大多進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，對(duì)于解決實(shí)際問題具有較大裨益，對(duì)太赫茲雷達(dá)非合作目標(biāo)，尤其是帶有微動(dòng)部件的非合作目標(biāo)的成像識(shí)別具有重要意義。 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 為了了解國(guó)內(nèi)外太赫茲頻段微動(dòng)目標(biāo)特征提取的研究現(xiàn)狀，本節(jié)首先簡(jiǎn)要介紹國(guó)內(nèi)外典型太赫茲雷達(dá)系統(tǒng)，給出其參數(shù)、原理和性能分析；然后重點(diǎn)介紹國(guó)內(nèi)外在太赫茲頻段目標(biāo)微動(dòng)特征提取方面的研究工作，并通過對(duì)比指出目前太赫茲雷達(dá)目標(biāo)微動(dòng)特征提取研究存在的問題。 1.2.1 太赫茲雷達(dá) 1. 國(guó)外研究現(xiàn)狀 在太赫茲雷達(dá)技術(shù)研究的熱潮中，比較有代表性的包括美國(guó)國(guó)家航空航天局(National Aeronautics and Space Administration，NASA)、DARPA等研究機(jī)構(gòu)和Intel、IBM等企業(yè)公司，以及其他著名院校、研究所和實(shí)驗(yàn)室。 1988年，McIntosh等[41]研制了一部基于擴(kuò)展互作用振蕩器(extended interaction oscillator，EIO)的高功率非相干脈沖雷達(dá)，載頻為215GHz，主要用于地貌測(cè)量。這是公開報(bào)道的*早的一部太赫茲雷達(dá)系統(tǒng)。1991年，McMillan等[42]為美國(guó)軍方提出并研制了一部225GHz脈沖相干雷達(dá)(圖1.1)，以脈沖EIO發(fā)射，以1/4次諧波混頻器實(shí)現(xiàn)全固態(tài)接收，峰值功率可達(dá)60W。這部雷達(dá)是**部太赫茲頻段的相參雷達(dá)。受限于真空器件本身，該雷達(dá)沒有實(shí)現(xiàn)大帶寬發(fā)射信號(hào)，因此只進(jìn)行了目標(biāo)多普勒回波測(cè)量實(shí)驗(yàn)，沒有進(jìn)行成像研究。 自2000年以來，由于在GaAs肖特基二極管倍頻技術(shù)方面的優(yōu)勢(shì)，美國(guó)噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室(Jet Propulsion Laboratory，JPL)在太赫茲雷達(dá)領(lǐng)域的研究發(fā)展迅速。2008年，Cooper等[43]研制了一部580GHz調(diào)頻連續(xù)波體制主動(dòng)相參太赫茲雷達(dá)，距離向依靠12.6GHz的大帶寬實(shí)現(xiàn)高分辨，方位向依靠窄波束掃描實(shí)現(xiàn)高分辨，分辨率為厘米級(jí)。隨后，他們對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)升級(jí)，將原系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)調(diào)頻的鐵氧體(yttrium-iron-garnet， YIG)合成器換成了直接數(shù)字頻率合成器+鎖相環(huán)(direct digital synthesizer+phase locked loop，DDS+PLL)，使系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定性更好；將原系統(tǒng)中20cm的聚四氟乙烯透鏡也換成了二維轉(zhuǎn)臺(tái)上的鋁質(zhì)橢圓反射器，使光效率提高了8dB，并且消除了雜波干擾[44]。此外，帶寬由原來的12.6GHz提高到28.8GHz，掃頻周期由原來的50ms縮短到12.5ms，距離分辨率提高了2倍，成像時(shí)間縮短到了原來的1/4。該系統(tǒng)在4～25m的作用距離對(duì)隱藏目標(biāo)進(jìn)行了三維成像實(shí)驗(yàn)，*高分辨率小于1cm(圖1.2)。 2011年，Cooper等[45]研制了一套675GHz雷達(dá)，信號(hào)帶寬接近30GHz，在25m距離進(jìn)行了人體隱匿物體成像實(shí)驗(yàn)，成像幀率為1Hz，其系統(tǒng)光路圖和典型成像結(jié)果分別如圖1.3、圖1.4所示。可以看出，成像幀率對(duì)太赫茲雷達(dá)站開式成像應(yīng)用至關(guān)重要，高幀率可以防止由雷達(dá)和目標(biāo)之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)引起的模糊和條帶效應(yīng)，提升成像質(zhì)量。為了實(shí)現(xiàn)更高幀率的成像，該雷達(dá)一方面通過時(shí)分復(fù)用多徑技術(shù)將單波束變成雙波束先后照射目標(biāo)；另一方面，通過前端集成陣列收發(fā)器實(shí)現(xiàn)多像素點(diǎn)同時(shí)掃描成像，大大縮短了成像時(shí)間，實(shí)現(xiàn)了更高幀率的成像[46，47]。 德國(guó)應(yīng)用科學(xué)研究所(Forschungsgesellschaft für Angewandte Naturwissenschaften， FGAN)-高頻物理與雷達(dá)技術(shù)研究所(High Frequency Physics and Radar Techniques， FHR)是太赫茲雷達(dá)研究的另一個(gè)典型代表。2008年前后，他們研制了一部固態(tài)電子學(xué)220GHz成像雷達(dá)，命名為COBRA。該雷達(dá)可支撐目標(biāo)合成孔徑雷達(dá)/逆合成孔徑雷達(dá)(synthetic aperture radar/inverse synthetic aperture radar，SAR/ISAR)成像研究，作用距離可達(dá)170m。該雷達(dá)進(jìn)行了一系列復(fù)雜目標(biāo)高分辨SAR/ISAR成像實(shí)驗(yàn)，目標(biāo)包括自行車、汽車、飛機(jī)和人體等，獲得了厘米級(jí)的分辨率[48-51]，其典型成像結(jié)果如圖1.5所示。 2013年，F(xiàn)GAN-FHR又成功研制了米蘭達(dá)-300(MIRANDA-300)實(shí)驗(yàn)雷達(dá)系統(tǒng)，該雷達(dá)載頻為300GHz，采用線性調(diào)頻連續(xù)波(linear frequency modulated continuous wave， LFMCW)信號(hào)體制，帶寬達(dá)到了40GHz，通過對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)上的人體目標(biāo)進(jìn)行成像，分辨率達(dá)到了3.75mm。2015～2018年，F(xiàn)GAN-FHR對(duì)該雷達(dá)系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化升級(jí)，使其信號(hào)穩(wěn)定度和成像分辨率進(jìn)一步提升，得到了更為清晰的目標(biāo)SAR/ISAR成像結(jié)果[52-55]。其雷達(dá)前端及其成像結(jié)果如圖1.6所示。 在電真空器件和固態(tài)電子學(xué)器件之外，基于量子級(jí)聯(lián)激光器(quantum cascade laser，QCL)的太赫茲雷達(dá)也得到了迅速發(fā)展。QCL基于子導(dǎo)帶間輻射躍遷產(chǎn)生太赫茲光子，通過多周期級(jí)聯(lián)獲得足夠的增益。與其他太赫茲源相比，QCL具有易集成、轉(zhuǎn)換效率高、頻點(diǎn)靈活性好等特點(diǎn)，因而在太赫茲成像、太赫茲光譜學(xué)和太赫茲通信等方面具有很好的應(yīng)用前景[56，57]。2010年，美國(guó)馬薩諸塞大學(xué)亞毫米波技術(shù)實(shí)驗(yàn)室(Submillimeter-wave Techniques Laboratory， STL)實(shí)現(xiàn)了一部基于THz-QCL的相干雷達(dá)成像系統(tǒng)[58，59]。該雷達(dá)頻率為2.408THz，以CO2光泵浦氣體激光器(optically pumped molecular gas laser， OPL)為本振，利用肖特基二極管混頻器將THz-QCL鎖頻到本振上。其雷達(dá)系統(tǒng)原理及成像結(jié)果如圖1.7所示。 此外，值得一提的是太赫茲雷達(dá)軍事應(yīng)用的代表ViSAR(圖1.8)。2014年，DARPA啟動(dòng)了對(duì)ViSAR項(xiàng)目的研究工作。該項(xiàng)目旨在開發(fā)低能見度下跟蹤地面運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的成像雷達(dá)，性能相當(dāng)于晴朗天氣下的紅外定位系統(tǒng)。該系統(tǒng)工作頻率約為235GHz，設(shè)計(jì)成像幀率為5Hz，擬搭載平臺(tái)為包括AC-130攻擊機(jī)在內(nèi)的低空飛行器，該項(xiàng)目已于2017年進(jìn)行了飛行測(cè)試，取得了預(yù)期效果[60]。 2.國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 近年來，國(guó)內(nèi)也有多家單位投入太赫茲雷達(dá)技術(shù)研究的熱潮中，并取得了重要的研究成果。

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