学位论文简介

关联成像雷达是基于强度波动关联成像原理的新型激光成像雷达体制。得益于独特的非局域特性，以及面阵发射、单点接收的收发机制，关联成像雷达具有较高的探测灵敏度和信息获取效率，在遥测遥感、目标识别等领域具有广阔的应用前景。然而传统关联成像雷达存在着由于信号光束发散较快而导致的有效作用距离拓展受限的问题。因此，探索新的方案来提升有效作用距离和信息通量对于促进关联成像雷达走向实用化具有重要的研究价值。针对于此，本文从系统设计的角度提出了新的关联成像雷达系统模型和解决方案，并对远距离湍流干扰下的系统性能和后端图像重构时的信息处理方法进行了研究分析，取得了以下主要创新性研究成果：

(1) 建立了关联成像雷达有效作用距离与回波光功率之间的高置信度关系，为面向远距离应用的关联成像雷达系统设计提供理论支撑。

(2) 针对传统关联成像雷达由于较大的光场发散角导致的有效作用距离受限问题，设计了基于准直扩束的关联成像雷达系统，给出了系统成像视场、回波光功率和有效成像距离等的评估方法，并进行了外场成像实验验证。

(3) 厘清了实际环境中大气湍流和气流等湍流干扰因素对关联成像雷达中信号光传输和成像的影响规律，分析了远距离传输、湍流干扰等造成的能量衰减后弱光探测条件下，探测噪信比对基于准直扩束的关联成像雷达系统的影响，相应的外场实验验证了该影响规律。

(4) 针对有噪环境、欠采样条件下关联成像矩阵方程求解的不适定问题，提出了基于总变差正则化的信息处理优化求解方案，实验结果验证了所提出算法的有效性。

主要学术成果

[1] Teng Jiang, Yanfeng Bai, Wei Tan, Xianwei Huang, Suqin Nan and Xiquan Fu. The influence of free-surface vortex on underwater ghost imaging [J]. Journal of Optics, 2023, 25: 045201. (SCI, 第一作者)

[2] Teng Jiang, Wei Tan, Xianwei Huang, Suqin Nan, Yanfeng Bai and Xiquan Fu. Detail reconstruction in ghost imaging with undersampling [J]. Journal of Optics, 2021, 23:075201. (SCI, 第一作者)

[3] Xianwei Huang, Teng Jiang, Wei Tan, Suqin Nan, Yanfeng Bai and Xiquan Fu. Propagation dynamics and crosstalk of orbital angular momentum beams influenced by a supersonic wind-induced environmental disturbance [J]. Optics Express, 2022, 30(20):35624-35635. (SCI, 第二作者)

[4] Wei Tan, Xianwei Huang, Teng Jiang, Suqin Nan, Qin Fu, Xuanpengfan Zou, Yanfeng Bai and Xiquan Fu. Critical resolution in ghost imaging system with pseudo-thermal light [J]. Results in Physics. 2022, 32: 105104. (SCI, 第三作者)