[发明专利]用于人体安检成像的一维稀疏阵列结构及其设计方法

权利要求书

1.用于人体安检成像的一维稀疏阵列结构的设计方法，其特征在于包括以下设计步骤：

首先，根据人体安检成像系统的工作场景及参数，确定等效阵元的尺寸，并根据空间采样定理确定等效阵元的间距，记为d；

然后，根据人体安检成像系统的信号采集与处理模块的限制以及收发信道的数量，确定稀疏阵列的稀疏度，记为S；

接着，根据等效阵元的尺寸与间距d，计算得到等效阵元的数目，记为N；进一步地，根据等效阵元的数目N与稀疏阵列的稀疏度S，确定发射天线的数目为同时，接收天线的数目为N/2；

最后，按照收发分置的方式排布天线单元，其中，发射天线单元以S˙d为间距按直线排列，接收天线单元以2d为间距按直线排列，且直线排列的发射天线与直线排列的接收天线平行。

2.根据权利要求1所述的用于人体安检成像的一维稀疏阵列结构的设计方法，其特征在于：所述稀疏阵列根据人体安检成像系统的硬件条件选择稀疏度，稀疏度S的取值为2到N之间的任意偶数。

3.根据权利要求2所述的用于人体安检成像的一维稀疏阵列结构的设计方法，其特征在于：所述人体安检成像系统的硬件条件包括收发信道数量、天线波束宽度。

4.根据权利要求1所述的用于人体安检成像的一维稀疏阵列结构的设计方法，其特征在于：所述发射天线与接收天线错位排布，即以发射天线所在直线为横轴时，第一个发射天线单元与第一个接收天线单元在横轴投影点的距离为(S-1)˙d。

5.根据权利要求1所述的用于人体安检成像的一维稀疏阵列结构的设计方法，其特征在于：所述稀疏阵列在工作过程中需要通过指定工作逻辑对天线单元的工作状态进行切换，工作状态包括选通与未选通两种状态；其中，指定工作逻辑具体表示为：当发射天线单元Tx_i，选通并发射信号时，接收天线单元Rx_j至Rx_j'选通并进行接收，而其余所有天线单元均处于未选通状态，其中，所述稀疏阵列的一次完整的数据采集需要发射天线单元从Tx₁到Tx_N/S-1遍历选通。

6.根据权利要求5所述的用于人体安检成像的一维稀疏阵列结构的设计方法，其特征在于：当发射天线单元Tx_i发射信号时，根据人体安检成像系统的硬件条件，接收天线Rx_j至Rx_j'选择依次接收或者同时接收的工作模式。

7.根据权利要求6所述的用于人体安检成像的一维稀疏阵列结构的设计方法，其特征在于：所述人体安检成像系统的硬件条件包括收发信道数量、天线开关结构。

8.采用权利要求1-7任意一项所述设计方法设计得到的用于人体安检成像的一维稀疏阵列结构，其特征在于：所述稀疏阵列等效为由单个发射阵元和若干个均匀分布的接收阵元组成的密集线性阵列。

9.根据权利要求8所述的用于人体安检成像的一维稀疏阵列结构，其特征在于：所述稀疏阵列的等效接收阵元等间距分布，且所述等效接收阵元为等效相位中心。