Получение, обработка, передача и хранение информации является неотъемлемой частью
созидательной деятельности современного общества. Прогресс XX века во многом обусловлен
развитием методов и средств передачи и обработки информационных сигналов с использова-
нием электромагнитных волн [1–5]. Появление полупроводниковой микроэлектроники [6, 7],
лазерной техники [8–12] и оптоволоконных линий связи [13, 14] привело к созданию гло-
бальной сети Интернет, повсеместному распространению средств коммуникации, вычисли-
тельных устройств и персональных компьютеров, цифровых средств радио-электронной и
оптико-электронной регистрации и мониторинга, а также компактных систем хранения дан-
ных. Развитие технологий матричных фото-детекторов типа ПЗС и КМОП привело к по-
явлению цифровой фотографии и цифрового видео. В результате количество генерируемой
и накапливаемой цифровой информации имеет тенденции экспоненциального роста, и по
современным оценкам [15] объём глобальной датасферы к 2025 году может достичь 175 ЗБ
(ЗеттаБайт или 1021 Байт). Параллельно с этим, подчиняясь закону Мура, возрастают требо-
вания к вычислительной способности систем обработки больших массивов данных. Уровень
современных вычислительных задач, требует применение устройств [16] с производительно-
стью 1018 вычислительных операций в секунду (OPS). В этой связи создание сверхшироко-
полосных коммуникационных систем с высокой пропускной способностью и стабильностью,
систем надёжного и компактного хранения данных, а также систем обработки с высокой
вычислительной мощностью и низким энергопотреблением является одними из важнейших
задач в современных информационных технологиях.
Использование света для формирования, передачи и детектирования информационных
сигналов является привлекательным благодаря высокой собственной частоте колебаний элек-
тромагнитных волн оптического диапазона (300 ГГц ÷ 3 ПГц), а также возможности сво-
бодного и независимого распространения световых сигналов по воздуху, в стекле и в других
известных прозрачных мате
Диссертационная работа
Актуальность проблемы
Терроризм представляет собой один из определяющих признаков
современной жизни. Жертвами терактов становятся государственные
учреждения, служащие, гражданские лица. В России основным источником
террористической угрозы являются республики Северного Кавказа, где по
некоторым оценкам находят убежище до 5000 исламистских боевиков, ведущих
по сути партизанскую войну против представителей правоохранительных
органов и гражданского населения России. За последние четыре года с 2009 по
2012 включительно в регионе по официальным данным погиб 861 сотрудник
правоохранительных органов и свыше 2000 получили ранения, при этом в ходе
спецопераций федеральными силами ликвидировано и задержано 1574 и 1938
боевиков соответственно [1]. Особое внимание к этой проблеме связано с
будущими международными спортивными событиями: зимними
Олимпийскими играми в Сочи в 2014 году и чемпионатом мира по футболу в
2018.
Эффективность контртеррористических мероприятий напрямую зависит от
достоверности и своевременности получаемой информации о расположении,
количестве и оснащении участников бандформирований. Многие спецоперации
происходят на пересеченной местности — в горах, лесу; в разное время суток и
при различной погоде. В этих условиях основным средством получения
разведывательной информация для принятия адекватных мер противодействия
угрозе являются оптико-элекронные средства (ОЭС) наблюдения и разведки.
Полнота и точность информации — основа для принятия адекватных
решений. В быстро меняющихся условиях к ним добавляется еще одно
требование — скорость. Активная фаза проведения полицейских операций
часто измеряется минутами, а стоимость ошибочных решений — потерянными
жизнями. В таких ситуациях переоценить важность своевременного получения
5
максимально подробной и релевантной информации невозможно.
Важнейшим элементом разведывательной деятельности является
использование технических средств разведки, существенно расширяющих
возможности человека в восприятии текущей ситуации. Настоящая работа
Актуальность темы исследования. Системы радиовидения или радиотомографии в миллиметровом и терагерцовом диапазоне в настоящее время
имеют множество перспективных приложений: от контроля качества различных материалов, конструкций и сооружений, медицинской диагност1иси до
систем обеспечения безопасности в виде досмотра пассажиров и багажа.
Под радиовидением понимается метод получения видимого изображения
объектов с помощью радиоволн (отраженных или излушемых). С помощью
радиовидения осуществляется послойное дистанционное неразрушающее изу-
чение внутренней структуры объектов, непрозрачных в оптическом диапазоне
волн и наблюдения объектов, находящихся в оптически непрозрачной среде
(полупрозрачной для радиошлучения). Для радиовидения обычно используют
радиоволны миллиметрового (от 30-300 ГГц, длина волн 1-10 мм) и сантимет-
рового (от 3-30 ГГц, длина волн 10-100 мм) диапазонов, что позволяет разли-
чать на восстановленном изображении достаточно мелкие детали структуры
объекта. Информация о строении и состоянии объектов исследуемой среды,
которую несут в себе излученные (пассивное радиовидение) или рассеянные
(активное радиовидение) радиоволны, содержится в распределении амплитуды
(интенсивности) и фазы радиоволн. Основная задача радиовидения — извлечь
информацию о рассеивающих объектах из волнового поля и отобразить её в
виде изображения, послойно восстановить структуру и распределение неодно-
родностей в среде. Это достигается с помощью применения специальных при-
боров и методов (технологий) обработки (восстановления) изображения объ-
ектов. При этом следует отметить, что длина волны в радиовидении соизме-
рима или меньше размеров исследуемых неоднородностей.
Большинство существующих решений задачи восстановления изображений
по результатам зонд1фования радиоволнами основано на технологии С1гатеза
апертуры, использующей полную информацию о радиоволновом поле (с ам-
плитудой и фазой, которые однозначно описывает монохроматическое поле).
Однако применение технологии синтеза апертуры в задача
