资源描述:
《傅里叶望远术的理论和实验研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、摘要傅里叶望远术(Fouriertelescopy,FT)是一种主要针对于远距离暗弱目标的高分辨率光学干涉成像技术,是未来高分辨成像技术研究的重要方向之一,具有广阔的应用前景。本文主要在以下几个方面进行了研究分析:首先从理论上详细推导了傅里叶望远术的成像原理,包括如何将目标空间信息调制成回波的时间信息,以及回波时序信号的解调过程。还结合“T”型发射阵列结构的特点,对消除大气湍流相位畸变的相位闭合技术做了深入细致的阐释。然后通过数值仿真的形式对其成像过程进行了模拟,并且分析了一些关键因素的影响,特别是
2、对克服大气湍流的机制做了详细分析和数值模拟实现。模拟结果显示,当发射孔径为10cm左右时,在折射率结构常数Ch2<10-13m-2;的湍流条件下有较好的成像效果。同时,提出了一种基于全相位傅里叶变换的图像重构方法。与传统的傅里叶望远术数据处理方法相比,其不需要对信号频率做精确估计,从而避免了频率课差带来的影响,这对于实现低轨道快速运动冃标成像以及在一定程度上消除移频器的移频误差和大气湍流的活塞抖动效应是非常有利的。最后,通过独立设计实验方案,采用发散光干涉在实验室内实现了傅里叶望远术对一维和二维目标
3、的重构。实验方案较好的模拟了型阵列,有利于在外场条件还不成熟的情况下研究发射结构;同吋采用发散光干涉还保证了光斑的有效重合,最大程度的利用了光斑能量,有利于提高信号的信噪比,有利于光束对目标的瞄准和进一步减小湍流畸变,为外场系统的实验设计提供了参考。尖键词:傅里叶望远术相位闭合合成孔径大气湍流全相位傅里叶变换ABSTRSCTFouriertelescopy(FTforshort)isanopticalinterferencehigh-resolutionimagingmethodmainlyforr
4、emoteandverydimtargets,andasanimportantresearchdirectioninhigh-resolutionimagingtechnologyinthefuture,FThasbroadapplicationprospects.Inthispaper,severalaspectsbothintheoryandexperimenthavebeenresearchedandanalyzedasfollows:Firstly,theimagingprincipleof
5、FTwasdeducedindetail,includinghowtomodulatethetargetspatialspectruminformationintothetime-historysignal,andhowtodemodulatethesignalAlsowiththecharacteristicsofT-figurativeconfiguration,thephase-closurealgorithmoneliminatingatmosphericphasedistortionwas
6、clearlyelaborated.Thentheimagingprocessandanumberofkeyfactorswereanalyzedandsimulated,particularly,onthemechanismofhowtoovercometheatmosphericturbulence.Thesimulationresultsshowthatwhenthetransmitterapertureisatthesizeofabout10cm,highqualityimagecouldb
7、ereconstructedattheatmosphericturbulenceconditionofCn2<.Atthesametime,anewapproachofprocessingthesignalbasedontheall-phaseFouriertransformforobjectreconstructionhasbeendevised.Comparedwiththetraditionalapproach,thismethodcanavoidfrequencyerrorsoftheref
8、lectedsignalSo,让isofgreatadvantagetoapplyingFTtofast-movingtargets,andtoeliminatingthepistonjitterofatmosphericaberrationsandthespectrum-shifterrorofacoustic-opticmodulators,allofwhichleadtothefrequencyerrorsofsignal.Finally,anexperimen