Sistema mimo FMCW de banda W para imágenes 3D basado en matriz dispersa
Autores: Shao, Wenyuan; Hu, Jianmin; Ji, Yicai; Zhang, Wenrui; Fang, Guangyou
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Sistema mimo FMCW de banda W para imágenes 3D basado en matriz dispersa
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Mimo
Sistema de imagen
Matriz dispersa
Onda continua modulada en frecuencia
Onda milimétrica
Resolución de imagen
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
La tecnología de entrada múltiple salida múltiple (MIMO) se utiliza ampliamente en el campo de la imagen de seguridad. Sin embargo, los sistemas de imagen existentes tienen deficiencias como numerosas unidades de matriz, altos costos de hardware y bajas resoluciones de imagen. En este documento, se presenta un sistema de imagen de onda milimétrica basado en una matriz dispersa de onda continua modulada en frecuencia (FMCW), que opera en la banda W. Para reducir el número de unidades de transceptor del sistema y disminuir el costo de hardware, se diseñó una matriz dispersa lineal con una estructura periódica utilizando la técnica MIMO. El sistema opera a 70-80 GHz, y la banda de alta frecuencia de operación y el ancho de banda de 10 GHz proporcionan una buena resolución de imagen. El sistema consta de una matriz lineal unidimensional, un sistema de control de movimiento y hardware para generación de señales y reconstrucción de imágenes. Se utilizó la técnica de calibración de canal para eliminar errores inherentes. El sistema combina el escaneo mecánico y eléctrico, y utiliza señales FMCW para extraer información de distancia. Se utilizó un algoritmo de imagen rápida tridimensional (3-D) en el dominio del número de onda para procesar rápidamente los datos de detección. Se obtuvo la imagen tridimensional del objetivo en el campo cercano, con una resolución de imagen de 2 mm. La capacidad de imagen del sistema se verificó a través de simulaciones y experimentos.
Descripción
La tecnología de entrada múltiple salida múltiple (MIMO) se utiliza ampliamente en el campo de la imagen de seguridad. Sin embargo, los sistemas de imagen existentes tienen deficiencias como numerosas unidades de matriz, altos costos de hardware y bajas resoluciones de imagen. En este documento, se presenta un sistema de imagen de onda milimétrica basado en una matriz dispersa de onda continua modulada en frecuencia (FMCW), que opera en la banda W. Para reducir el número de unidades de transceptor del sistema y disminuir el costo de hardware, se diseñó una matriz dispersa lineal con una estructura periódica utilizando la técnica MIMO. El sistema opera a 70-80 GHz, y la banda de alta frecuencia de operación y el ancho de banda de 10 GHz proporcionan una buena resolución de imagen. El sistema consta de una matriz lineal unidimensional, un sistema de control de movimiento y hardware para generación de señales y reconstrucción de imágenes. Se utilizó la técnica de calibración de canal para eliminar errores inherentes. El sistema combina el escaneo mecánico y eléctrico, y utiliza señales FMCW para extraer información de distancia. Se utilizó un algoritmo de imagen rápida tridimensional (3-D) en el dominio del número de onda para procesar rápidamente los datos de detección. Se obtuvo la imagen tridimensional del objetivo en el campo cercano, con una resolución de imagen de 2 mm. La capacidad de imagen del sistema se verificó a través de simulaciones y experimentos.