学位论文简介
作为新型凝视成像体制雷达，关联成像雷达通过对光源进行空间调制，只需要借助一个无空间分辨能力的光电探测器就可以获取目标图像信息。关联成像雷达整条链路可分为光源调制、光传输以及回波光信号接收三部分，其中光源调制部分直接决定了其信息获取类型、获取速度以及探测距离，属于整条链路的研究重点。因此，厘清关联成像雷达中光源调制的相关问题有利于推进其实用化的进程。同时，针对激光雷达如何在直面太阳这一特殊应用场景下获取空中目标信息进行了探索。本文取得了以下主要创新性研究成果：
(1) 通过设计调制散斑，提出了基于关联成像的LoG算子边缘检测方案以实现关联成像雷达无需成像获取目标细节边缘特征。为了进一步提升关联成像的图像信息获取速率，本文提出了可测量散斑演化关联成像。
(2) 设计并搭建了可用于远距离关联成像雷达的可重复平移散斑系统，理论推导了该系统生成的赝热光源中随机散斑间相关系数与毛玻璃的转动距离、赝热光源传输距离之间的关系。针对平移散斑的相关系数影响关联成像目标重建质量的问题，提出了基于有序子集期望值最大算法的关联成像方案。
(3) 提出了一种动态随机散斑序列的数值仿真模型用于模拟动态散射介质生成的沸腾散斑。利用所提出模型研究了沸腾散斑的时间积分强度以及相关系数变化对关联成像的影响，并探讨动态散射介质作为关联成像雷达光调制器件的理论可行性。
(4) 设计并实现了一套抗太阳光干扰的激光雷达系统，在太阳入瞳情况下完成了外场实验验证。整套系统理论距离分辨率为7.5cm，对于地面静止目标的测距精度为0.1m，对于空中无人机挂载目标的测距精度为0.2m。
主要学术成果
[1] Liyu Zhou, Xianwei Huang, Qin Fu, Xuanpengfan Zou, Yanfeng Bai and Xiquan Fu. Fine edge detection in single-pixel imaging. Chinese Optics Letters, 2021, 19(12): 121101.
[2] Liyu Zhou, Yanfeng Bai, Qin Fu, Xianwei Huang, Xiaohui Zhu, Xuanpengfan Zou and Xiquan Fu. Imaging quality improvement of ghost imaging under high correlation coefficient between speckle patterns. Optics Communications, 2023, 545: 129698.
[3] Liyu Zhou, Yanfeng Bai, Qin Fu, Xiaohui Zhu, Xianwei Huang, Xuanpengfan Zou and Xiquan Fu. Measurable speckle gradation Hadamard single-pixel imaging. Chinese Optics Letters, 2024, 22(3): 031104.
