[发明专利]一种基于通用雷达前端芯片的毫米波成像安检雷达系统

说明书

本发明公开了一种基于通用雷达前端芯片的毫米波成像安检雷达系统，其包含：前端阵列组件，包含多个通用雷达前端芯片，用于产生毫米波射频信号并将毫米波射频信号输出给天线阵列组件，并对天线阵列组件传来的回波进行预处理得到预处理数据；天线阵列组件，包含多个MIMO天线子阵，该多个天线阵列组件分别连接前端阵列组件中的多个通用雷达前端芯片，用于将接收到的毫米波射频信号辐射出去，并接收目标反射的回波后将回波回传给前端阵列组件；处理组件，连接前端阵列组件中的多个通用雷达前端芯片，用于对预处理数据进行存储和实时成像以生成图像；显控组件，连接处理组件以控制处理组件，并对生成的图像进行进一步处理。

技术领域

本发明涉及主动毫米波成像安检雷达总体方案设计技术与信号处理技术领域，具体涉及一种基于通用雷达前端芯片的毫米波成像安检雷达系统。

背景技术

毫米波成像安检雷达是一种能够实现近距离实时高分辨透视成像、并实现金属和非金属物体探测的新安检设备，毫米波成像安检雷达包括被动毫米波成像安检雷达和主动毫米波成像安检雷达。

主动毫米波成像安检雷达，是通过接收毫米波散射能量，并利用物体的散射强度差异来实现成像。与现有的其他安检方法相比，主动毫米波成像安检方法在检测场景的适用范围，检测目标的种类等多个方面具有很大的优势。

在主动毫米波成像安检雷达系统的设计中，降低系统复杂度和系统成本是主动毫米波成像安检雷达的主要难点。主动毫米波成像安检雷达属于近程成像雷达，其系统具有一些独特的特点，一方面，安检雷达需要实现高的成像分辨率，要求阵列天线阵面具有较大的成像孔径；另一方面，安检雷达需要实现多角度的均匀成像，要求阵列天线中的发射阵元在阵面均匀分布，以实现目标多角度均匀照射。这两方面的特点决定了毫米波成像安检雷达需要海量的发射接收通道。因此，主动毫米波成像安检系统复杂度高、研制成本高。

现有开关阵列方案虽然能够降低实际中使用的收发通道数量，然而庞大的开关阵列使得系统变得复杂不利于集成，难于降低成本，最主要的是该方案增加了系统数据采集的时间；现有的大型MIMO阵列方案能够极大的提高数据采集速度，但是该方案本阵网络复杂，同样难于集成，而且成本高昂。

在名称为“一种面式毫米波扫描的三维全息成像系统” 申请号为201510409580.4的发明中，主要针对单次扫描时间长，容易造成设备磨损的问题，构建了一种面式毫米波扫描的三维全息成像安检系统，该系统方案类似于大型MIMO阵列方案，所需通道多，难于集成，很难降低成本。

在名称为“一种毫米波成像装置”，申请号201420659685.6的发明中，主要针对毫米波成像实时性不高，成像速度慢的技术问题，构建了一种毫米波成像装置，该系统方案类似于开关阵列方案，需要通过开关分时控制各个通道发射接收信号，系统数据采集时间长，开关阵列的存在使得系统难于集成。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于通用雷达前端芯片的毫米波成像安检雷达系统，为一种主动毫米波成像安检雷达，其是基于通用雷达前端芯片实现的，能较好地解决系统集成与复杂度问题，同时能够利用通用雷达前端芯片降低系统成本。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种基于通用雷达前端芯片的毫米波成像安检雷达系统，其特征是，包含：

前端阵列组件，包含多个通用雷达前端芯片，用于产生毫米波射频信号并将毫米波射频信号输出给天线阵列组件，并对天线阵列组件传来的回波进行预处理得到预处理数据；

天线阵列组件，包含多个MIMO天线子阵，该多个天线阵列组件分别连接前端阵列组件中的多个通用雷达前端芯片，用于将接收到的毫米波射频信号辐射出去，并接收目标反射的回波后将回波回传给前端阵列组件；

处理组件，连接前端阵列组件中的多个通用雷达前端芯片，用于对预处理数据进行存储和实时成像以生成图像；