研究方向:
雷达信号处理方法、微波关联成像及智能识别算法,超材料孔径天线及微波量子雷达
微波关联成像源自于光学鬼成像,是一种新型的成像形式,相比于传统的雷达成像方式,具有凝视条件下分辨率高、成像算法灵活等特点。微波关联成像是随机辐射场的一种典型应用,为模拟量子探测系统典型参数获取提供了一种高效的方法。本课题组围绕着微波关联成像这一新型核心技术展开相关研究。
1)高效率随机辐射源研究
本课题组采用超材料孔径天线实现了频率-极化敏感的随机辐射天线,并完成了一定角度内的定向随机辐射设计,推动了微波关联成像技术的实用化进程。同时也在探索利用自然界中本身存在的随机调制作用进行关联成像应用。当前设计的随机辐射天线已经可以覆盖X、K、Ku、Ka及W频段,正在向THz频段扩展。聚束随机辐射天线设计仍有一些核心问题有待深入研究,期待有想做优化算法和电磁设计相结合课题的同学加入。
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2)关联成像及目标智能识别算法研究
参考辐射场是关联成像的基础,关系着成像系统的整体性能。基于参考辐射场的时空分布特征,本课题组首先完成了微波关联成像系统分辨率分析,给出了具体条件下成像系统的分辨率与超分辨率表达式。在此基础上,将生成式对抗网络、卷积神经网络与压缩感知算法相结合,有效提高成像算法效率与识别效果。在关联成像模式研究方面,本课题组提出了差分微波关联成像,进一步提高了成像系统的抗干扰能力;提出了基于接收阵列的关联成像技术,提高了空间散射信号信息的提取效率;提出了混合关联成像系统架构,解决了关联成像系统高精度目标位置估计的问题。由于关联成像技术还处于基础研究向应用研究转化阶段,有诸多基础理论与应用问题有待突破,比如算法自适应聚焦、基于强度关联探测的关联成像算法、高效鲁棒关联成像模式、基于人工智能网络的目标识别方法等,期待对信号处理算法感兴趣的同学加入。
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3)微波量子雷达研究
作为基础理论研究,微波量子检测已经有20多年的历史了。本课题组基于微波关联探测的思想,从随机辐射(散射)的角度来研究目标在不平衡激励条件下散射信号的特征提取方法。借鉴当前微波高灵敏度探测方法,以及基于直接关联的处理方法对稀疏能量激励及高功率背景条件下目标量子散射特征进行提取。多光子干涉是多个光子在传播过程中相互作用的问题,目前仍然有很多需要进一步探索的实验研究课题。本课题组联合了光学量子成像课题组以及高灵敏度微波信号探测器件设计组一起展开该研究,期待有探索意愿的同学加入。
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