[发明专利]一种差分计算成像装置及方法

权利要求书

1.一种差分计算成像装置，其特征在于，包括：发射机(1)和接收机(2)；

所述的发射机(1)包括信号生成模块(11)与差分探测模式生成及发射模块(12)；

信号生成模块(11)，用于通过参数配置完成发射信号的生成，生成的发射信号数据传送给差分探测模式生成及发射模块(12)；

差分探测模式生成及发射模块(12)，用于实现差分探测模式中随机差分探测波束的生成、差分探测模式对应发射功率的监控以及以电磁波形式将发射信号发射出去；

所述的接收机(2)包括接收模块(21)、差分信号处理模块(22)、目标定位与差分成像模块(23)与图像质量提升与显示模块(24)；

接收模块(21)用于接收目标反射回波，将其转换为数字信号并输出给差分信号处理模块(22)；

差分信号处理模块(22)完成差分探测模式与回波信号的匹配与校准，并将数据传送给目标定位与差分成像模块(23)与图像质量提升与显示模块(24)；

目标定位与差分成像模块(23)利用探测数据完成对目标位置的估计，并利用差分探测数据完成目标图像重构；

图像质量提升与显示模块(24)根据目标先验知识以及探测物理量的特点完成对目标图像质量的提升，并将图像进行显示。

2.根据权利要求1所述的一种差分计算成像装置，其特征在于，所述的信号生成模块(11)，具体通过参数化设计满足特定需求的信号编码，产生多通道不相干信号。

3.根据权利要求1所述的一种差分计算成像装置，其特征在于，所述的信号生成模块(11)的发射信号为不相干的多通道数据或者为单路数据，发射信号能够根据需要进行编码。

4.根据权利要求1所述的一种差分计算成像装置，其特征在于，所述的差分探测模式生成及发射模块(12)包括波束成形模块(121)、功率监控模块(122)与发射模块(123)；

波束成形模块(121)通过多通道随机化激励或者随机调制板完成差分探测模式的生成；

功率监控模块(122)完成差分探测模式所对应的发射功率的监控；

发射模块(123)以电磁波的形式将发射信号发射出去。

5.根据权利要求1所述的一种差分计算成像装置，其特征在于，所述的接收模块(21)采用的天线具有相干波束或者具有与发射探测模式具有相同频点的探测模式；接收模块(21)为单通道或者多通道接收装置。

6.一种差分计算成像方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A，发射机完成发射信号的生成，差分随机探测模式的产生，各个探测模式精确的发射功率监控，最后将发射信号以电磁波的形式发送出去；发射机同时记录校准信息：发射信号的形式、探测模式在目标区域探测物理量的分布、精确的发射功率以及探测模式的成对配准信息；

步骤B，接收机完成目标回波的收集、目标回波与探测模式的配准，目标的定位以及基于差分数据的成像；

步骤C，根据目标探测过程的具体特点，利用目标的先验知识，完成对目标图像质量提升并进行显示。

7.根据权利要求6所述的一种差分计算成像方法，其特征在于，步骤A中，差分探测模式包含一对或者一组随机探测波束，探测波束的组合形式与差分对均根据系统需求设计。

8.根据权利要求6所述的一种差分计算成像方法，其特征在于，步骤B中，采用探测模式相匹配的单波束接收天线或者采用与探测模式相匹配的离散随机波束进行目标散射回波信号接收。

9.根据权利要求6所述的一种差分计算成像方法，其特征在于，步骤C中，目标先验知识的来源是事先已知的目标信息或者目标快速成像的结果。