基于状态机的机体扫描仪成像系统

本申请是申请日为2019年5月24日、申请号为201910436816.1、发明名称为“基于状态机的机体扫描仪成像系统”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

所描述的技术一般涉及对目标成像，更具体地，涉及使用一个或多个状态机来控制产生目标图像的多个成像电路的装置和方法。

背景技术

通常需要用机体扫描仪扫描人以检测潜在的违禁品。例如，金属探测器和机体扫描仪通常用于检测特定环境中的武器，例如机场。机体扫描仪可以用于创建人的图像并确定该人是否在他或她的身体或衣服上分泌了武器或其他违禁品。

机体扫描仪不是瞬时的。机体扫描仪需要一段时间才能完全扫描人并创建人的图像。因此，拥有许多访客的地方往往会形成长队。例如，机场安检线花费30分钟的时间并不少见，部分原因是扫描安全线上人员所需的时间。

发明内容

本公开的系统、方法和设备各自具有若干创新方面，其中没有一个单独地负责本文公开的所有期望属性。在附图和以下描述中阐述了本说明书中描述的主题的一个或多个实施方式的细节。

一对可编程状态机可以包括在扫描仪(例如机体扫描仪)的发射器集成电路中，以控制发射器集成电路的子电路。第一可编程状态机可以用于控制发射器的信号处理器，有助于产生要在目标(例如要扫描的用户)处发射的信号。第二可编程状态机可以用于控制发射器对用于发射信号的发射信道的选择，在该信号中提供要发射到天线的信号。另外，扫描仪的接收器集成电路可以包括一对类似的可编程状态机，用于控制接收器集成电路的接收信号处理器和接收器。包括状态机可以减少扫描仪的扫描时间和电路复杂性。

本公开的某些实施方案涉及一种用于在成像系统内发射信号以产生目标图像的发射器集成电路。发射器集成电路可包括：发射信号处理器，被配置为将振荡器信号相乘以在目标频带内生成发射信号，并从所述发射信号中滤波一个或多个谐波，其中所述目标频带是多个目标频带之一；发射器，被配置为放大所述发射信号以产生放大的发射信号并将所述放大的发射信号提供给与多个发射信道相关联的多个天线中的一个或多个，其中所述多个天线中的每个天线与所述多个发射信道的不同发射信道相关联；第一状态机，被配置为控制所述发射信号处理器；和第二状态机，被配置为控制所述发射器。

本公开的另外实施方案涉及用于接收成像系统内的信号以产生目标图像的接收器集成电路。接收器集成电路可包括：接收信号处理器，被配置为将振荡器信号乘以倍增因子，以在目标频带内产生目标振荡器信号，并从所述目标振荡器信号中滤波一个或多个谐波，其中所述目标频带是多个目标频带之一；接收器，被配置为从多个天线中的一个接收接收信号，其中所述目标振荡器信号通过偏移频率从所述接收信号偏移；和第一状态机，被配置为控制所述接收信号处理器。

本公开的一些另外实施方案涉及被配置为产生目标图像的成像系统。成像系统可包括：多个发射器集成电路；和多个接收器集成电路，其中多个发射器集成电路中的每一个可包括：第一状态机，被配置为使所述发射器集成电路的发射信号处理器基于第一状态机的当前状态来产生目标频率的发射信号；和第二状态机，被配置为使所述发射信号处理器的发射器至少部分地基于第二状态机的当前状态使用从多个发射信道中选择的发射信道来发射所述发射信号；和多个接收器集成电路中的每一个可包括第一状态机，被配置为使所述接收器集成电路的接收信号处理器通过频率匹配产生从接收信号偏移的振荡器信号，其中所述振荡器信号与所述接收信号混频以在所述频率匹配处产生输出信号。

附图说明

在整个附图中，重复使用附图标记来指示所引用元件之间的对应关系。提供附图是为了说明本文描述的主题的实施方案，而不是限制其范围。

图1A示出了根据某些实施方案的成像系统的机体扫描仪部分的示例。

图1B示出了根据某些实施方案的成像系统的机体扫描仪部分的替代示例。

图2是示出根据某些实施方案的示例成像系统的块图。

图3是示出根据某些实施方案的示例性发射器集成电路的块图。

图4是说明根据某些实施方案的示例性接收器集成电路的块图。

图5A是示出根据某些实施方案的用于示例性发射器集成电路的示例控制器子系统的块图。

图5B是说明根据某些实施方案的示例性发射器多路复用器网络的块图。

图5C是说明根据某些实施方案的示例性乘法器多路复用器网络的块图。

图6是示出根据某些实施方案的用于示例成像系统的示例控制器的块图。

图7示出了根据某些实施方案的由图6的示例控制器控制的一组发射器集成电路的示例状态图的一部分。

图8示出了根据某些实施方案的被配置为在频率扫描模式下操作的发射器集成电路的流程图的一部分。

图9示出了根据某些实施方案的被配置为在信道扫描模式下操作的发射器集成电路的流程图的一部分。

图10呈现了根据某些实施方案的示例性扫频扫描方法的流程图。

图11呈现了根据某些实施方案的示例性信道清扫扫描方法的流程图。

具体实施方式

某些实施方案的以下详细描述呈现了特定实施方案的各种描述。然而，这里描述的创新可以以多种不同的方式实施，例如，如权利要求所定义和涵盖的那样。在本说明书中，参考附图，其中相同的附图标记可表示相同或功能相似的元件。应该理解，图中所示的元件不一定按比例绘制。此外，应当理解，某些实施方案可以包括比图中所示的元件更多的元件和/或图中所示的元件的子集。另外，一些实施方案可以结合来自两个或更多个附图的特征的任何合适组合。

用于扫描人的机体扫描仪、安全扫描仪或其他成像系统可以通过从人身上反弹信号来操作。例如，一组发射器可以在目标处发射一组信号，例如用户走过安全扫描仪，并且一组接收器可以接收发射的信号。当信号遇到目标时，信号可以基于信号击中的材料和信号撞击目标的角度以不同的角度穿过目标，被反射或折射。与该组接收器通信的图像处理器可以至少部分地基于所接收的信号以及目标如何影响信号的发射来在成像系统中生成目标的图像。

为了获得足够质量的图像以能够识别目标，或者确定人是否携带违禁品，例如武器，成像系统可能经常使用不同频率的信号。使用的频率越多和/或机体扫描仪的频率带宽越大，可以生成用户或目标的图像越准确。然而，成像系统或机体扫描仪通常耗费时间来改变信号频率并用足够数量的信号击中目标以获得或生成目标的准确图像。对于这种成像系统或机体扫描仪来可靠地生成用户的图像，用户经常需要静止一段时间。因此，当通过机体扫描仪扫描大量人时，例如经常在机场发现的安全扫描仪，通常可以形成长线。为了减少扫描用户的时间，许多机体扫描仪使用相对窄的频带，例如10GHz或更低。此外，许多现有的机体扫描仪需要人在扫描时静止不动。这种机体扫描仪通常不适合那些站立不稳的人或者没有明确路径或由大型开放空间组成的环境，例如许多火车站、商场或露天圆形剧场。因此，期望开发一种扫描仪，而不需要用户站在扫描仪内，但是当用户走过扫描仪时，可以产生用户的图像。现有扫描仪的速度不足以创建用户的图像，而无需用户在扫描仪内停下来等待。

此外，为了获得更大目标的图像，在许多情况下，必须使许多信号从许多不同的角度和位置击中目标。因此，许多图像扫描仪具有大量的信道，这些信道对应于在目标处发射信号的相同数量的发射器和天线。通常有数千个信道。通常不可能同时发射所有信道，因为例如信号可能相互干扰。为了防止信道同时发射，许多现有系统包括用于数千个信道中的每个信道的开关，其可以被单独控制以激活或去激活信道。这些开关在货币和空间和功率利用方面都是昂贵的。

本文公开的实施方案提出了一种发射器和接收器系统，其可以与包括安全扫描仪的不同目标扫描或成像系统一起使用。发射器和接收器系统可以在比现有系统更大的带宽上操作，从而产生更准确的图像。此外，发射器和接收器系统可以比现有系统更快地操作，使得能够使用更大的带宽而不增加扫描用户或其他目标的时间量。此外，发射器和接收器系统的增加的操作速度使得使用发射器和接收器系统的安全扫描仪能够用于更多种类的应用中。

在某些实施方案中，发射器系统包括控制发射器系统状态的状态机(也可以称为定序器)。状态机可以调整发射器系统发射的频率，使发射器系统扫描一组支持的频率。有利地，在某些实施方案中，状态机使得发射器能够比现有机体扫描仪中使用的发射器更快地转换频率。在某些实施方案中，发射器系统可以在10ns或更短的时间内切换频带。此外，状态机能够减少用于激活或停用包括发射器系统的图像系统内的不同信道的开关。因此，在某些实施方案中，本文呈现的系统可以使用更少的空间和功率，并且可以比现有系统更便宜。

此外，在某些实施方案中，发射器系统可以包括控制正在发射信号的信道的第二状态机。在某些实施方案中，发射器系统可以在1-2ns内切换信道。在某些实施方案中，成像系统可具有多达4000个信道。在这样的系统中，成像系统可以在10-20ms内扫描目标。扫描时间可以根据信道的数量和频带的大小而变化。通过在10-20ms内扫描目标，可以创建不需要用户停止行走以生成用户图像的机体扫描仪。

类似地，在某些实施方案中，接收器系统可以包括状态机，其控制接收器用于处理接收频率的频率。接收器可以通过将振荡器频率与接收频率混合来将接收频率降低到较低频率。状态机可以控制与接收频率混合的频率。另外，接收器可以包括控制激活的接收信道的第二状态机。

示例性扫描仪

图1A示出了根据某些实施方案的成像系统的机体扫描仪100部分的示例。成像系统可以包括图1A中未示出的附加系统。例如，成像系统可以包括计算系统，该计算系统将由机体扫描仪100生成的图像显示给用户。

机体扫描仪100可以包括多个发射器集成电路102和接收器集成电路104。发射器集成电路102和接收器集成电路104可以位于机体扫描仪100的相对壁上。可选地或另外地，发射器集成电路102和接收器集成电路104可以位于机体扫描仪100的一个或两个壁的交替行或列上。用户可以穿过机体扫描仪100并且发射器集成电路102可以通过一个或多个发射器集成电路102的信道发射信号。信号可以击中穿过机体扫描仪100的用户。此外，接收器集成电路104可以至少部分地基于接收的信号接收信号并生成用户的图像。

机体扫描仪100是可用于生成用户图像的机体扫描仪的一个非限制性示例。其他类型的扫描仪也是可能的。例如，在一个实施方案中，发射器集成电路可以定位在可移动臂上，当用户穿过机体扫描仪时，可移动臂围绕用户移动。类似地，接收器集成电路可以位于可移动臂上或不可移动的壁上。

图1B示出了根据某些实施方案的成像系统的机体扫描仪150部分的替代示例。机体扫描仪150可以包括附接到壁160的面板。机体扫描仪150可以包括多个发射器集成电路152和多个接收器集成电路154。机体扫描仪150可以通过发射被用户吸收、反射或折射的信号来生成用户的图像。在某些实施方案中，机体扫描仪150的另一部分可以位于与壁160相对的壁上。在其他实施方案中，机体扫描仪150可以完全由位于壁160上的费用部分组成。有利地，在某些实施方案中，由于本文公开的发射器集成电路152和接收器集成电路154可以改变频率和/或信道的速度，因此当用户通过机体扫描仪150行走时，机体扫描仪150可以生成用户的图像。在一些实施方案中，用户的图像可以显示在机体扫描仪150上。在其他实施方案中，广告或其他图像可以显示在机体扫描仪150上，使得用户可能不知道机体扫描仪150存在于壁160上。应当理解，除了图1A和1B中所示的那些之外，本文公开的发射器集成电路和接收器集成电路可以与其他成像系统一起使用。

示例性成像系统

图2是示出根据某些实施方案的示例性成像系统200的块图。所述成像系统200可以是机体扫描仪或能够生成目标图像(例如用户)的其他扫描设备。此外，所述成像系统200可用于检测违禁品，例如用户携带的武器。如图2所示，成像系统200可包括多个发射器集成电路202。包括在成像系统200中的发射器集成电路202的数量可以是应用特定的。例如，成像系统200可以包括500个发射器集成电路、1000个发射器集成电路、2000个发射器集成电路、在前述示例之间的任何数量的发射器集成电路、或任何其他数量的发射器集成电路202。每个发射器集成电路202可以被配置为发射一个或多个不同频率的信号。可以通过一个或多个发射器天线212在一个或多个信道上发射信号。在某些实施方案中，每个发射器集成电路202可以与多个发射器天线212通信。此外，在某些实施方案中，每个发射器集成电路202可以具有多个信道。例如，每个发射器集成电路202可以具有2、3、4、8或任何其他数量的信道。因此，具有1000个发射器集成电路202的成像系统每个具有4个信道，可以具有4000个总信道。此外，每个信道可以与不同的天线相关联。

成像系统200还包括多个接收器集成电路204。成像系统200中包括的接收器集成电路204的数量可以是应用特定的。例如，成像系统200可以包括500个接收器集成电路、1000个接收器集成电路、2000个接收器集成电路、在前述示例之间的任何数量的接收器集成电路或任何其他数量的接收器集成电路204。在一些实施方案中，成像系统200包括与发射器集成电路相同数量的接收器集成电路。每个接收器集成电路204可以被配置为接收一个或多个不同频率的信号。该信号可以进一步从发射器集成电路202之一接收，该信号可以由一个或多个接收器天线214接收。在某些实施方案中，每个接收器集成电路204可以与多个接收器天线214通信。利用发射器集成电路202，接收器集成电路可以与多个接收信道相关联。因此，例如，如果每个接收器集成电路204具有2或4个信道，则具有1000个接收器集成电路204的成像系统200可具有2000或4000个总信道。

成像系统200及其所示的子系统可以分布在多个物理元件中。例如，发射器集成电路202和相应的发射器天线212可以包括在与接收器集成电路204和相应的接收器天线214分开的物理结构中。例如，如图1A所示，成像系统可以由两个面板或壁构成，这两个面板或壁间隔开以便使用户能够在墙壁之间行走。在某些实施方案中，发射器集成电路202和相应的发射器天线212可以分布在两个面板或墙壁之间。接收器集成电路204和相应的接收器天线214可以类似地分布在两个面板或壁之间。在某些实施方案中，每个接收器集成电路204和相应的接收器天线214被定位成与发射器集成电路202和对应的发射器天线212相对并面向发射器集成电路202和对应的发射器天线212。

成像系统200还可以包括控制器208。控制器208可以被配置为控制和/或编程一个或多个发射器集成电路202和一个或多个接收器集成电路204。在一些实施方案中，可以存在用于发射器集成电路202和接收器集成电路204的单独控制器。控制器208可用于编程发射器集成电路202的一个或多个状态机和/或接收器集成电路204的一个或多个状态机。在一些实施方案中，控制器208还可以用于同步和/或启动发射器集成电路202的状态机和接收器集成电路204的状态机。

成像系统200可包括许多附加子系统。例如，成像系统200可以包括成像电路206、显示器210和电源212。成像电路206可以包括任何类型的成像电路和/或软件，用于至少部分地基于由接收器集成电路204接收的信号来创建目标图像。图像可以是三维图像。此外，目标图像可以在显示器210上显示给用户和/或可以经由网络发射到另一系统。电源212可包括用于为成像系统200供电的任何类型的电源，例如电池或电源，或与建筑物的主电源的其他连接。

示例性发射器集成电路

图3是说明根据某些实施方案的示例性发射器集成电路202的块图。发射器集成电路202包括发射信号处理器302和发射器304。发射信号处理器302被配置为接收本地振荡器(LO)信号，其可以从RF输入接收。基于LO信号，发射信号处理器302被配置为生成用于发射的信号。发射信号可以被提供给发射器304，发射器304可以将发射信号发射到目标，例如机体扫描仪内的用户，和/或发射到接收器集成电路204。

发射信号处理器302可以包括多个系统，其有助于基于LO信号生成发射信号。该系统可以包括多个乘法器312，其可以用于将LO信号上变频到更高的频带。如这里所使用的，除了其普通和普通含义之外，术语“上变换”还包括将信号频率转换、移位或改变为更高的信号频率。类似地，如本文所使用的，除了其普通的普通含义之外，术语“下变换”还包括将信号频率转换、移位或改变为较低的信号频率。

此外，发射信号处理器302可以包括多个带通滤波器314，其被配置为允许转换或倍增的LO信号，同时去除或限制在期望频带之外的频率和/或谐波。图3中所示的示例描绘了三对乘法器312和带通滤波器314。应当理解，可以在发射信号处理器302中包括更多或更少的乘法器和带通滤波器。例如，发射信号处理器302可以包括单个低频带乘法器和滤波器对、两个中频带乘法器和滤波器对、以及两个高频带乘法器和滤波器对，而不是单个低频段、中频段和高频段乘法器和滤波器对。

另外，发射信号处理器302可以包括一对开关316和318。开关316可以将接收的本地振荡器信号引导到期望的乘法器312。开关318可以选择滤波的信号以提供给发射器304。发射信号处理器302可以包括数字步进衰减器(DSA)320。DSA 320可以在将信号提供给发射器304之前均衡或调整从乘法器滤波器路径接收的信号。此外，DSA 320可以重新形成从带通滤波器314接收的信号以使信号变平。

发射器304可以包括多个放大器或功率放大器322。功率放大器322可以被配置为放大从发射信号处理器302接收的经转换或倍增的振荡器信号。在某些实施方案中，乘法器312可以改变接收的本地振荡器信号的频带，并且功率放大器322可以增加从发射信号处理器302接收的信号的增益或幅度。

每个功率放大器322可以与与不同天线通信的不同信道相关联。不同的天线可以将信号引导到不同的接收器集成电路或不同的方向。通过在不同接收器或不同方向上引导信号，可以感测目标的不同部分和/或目标携带的不同物品，例如武器或其他违禁品。另外，发射器304可以包括多个低通滤波器324。低通滤波器324可以与功率放大器322配对，并且可以配置成从放大的发射信号中去除一个或多个谐波。

在所示的示例中，发射器304具有四个信道，其可以被配置为通过向四个不同的RF输出对中的一个输出信号来与四个不同天线中的一个通信。然而，发射器304可以支持更多或更少的信道，这些信道可以与更多或更少的天线通信。例如，发射器304可以包括与两个天线通信的两个信道。

发射器集成电路202可以包括一对状态机330和332。状态机330可以配置或控制发射信号处理器302。状态机330的这些状态中的至少一些可以为发射信号处理器302生成不同的配置。此外，状态机330的每个状态可以配置开关316和318以从不同的乘法器312中进行选择。通过从不同的乘法器312中进行选择，状态机330可以影响由发射器发射的频率。此外，状态机330可以针对多个LO频率维持发射信号处理器302的特定状态或配置。例如，LO发生器可以修改在与发射信号处理器302的特定配置相关联的特定频率范围内的RF输入处提供的LO信号。例如，当在2.5和3GHz之间接收LO信号时，状态机330可以保持发射信号处理器302的特定配置。因此，在该示例中，LO信号发生器可以在时间t1产生2.5GHz信号，在时间t2产生2.6GHz信号，在时间t3产生2.7GHz信号，等等。在每个时间t1、t2和t3期间，状态机330可以保持与发射信号处理器302相同的配置。如果在时间t4提供3.1GHz信号作为LO输入到发射器集成电路202，则状态机330可以基于与3.1GHz LO信号相关联的状态来重新配置发射信号处理器302。

状态机332可以配置或控制发射器304。状态机332的至少一些状态可以选择发射器304的不同发射信道。此外，在某些实施方案中，状态机332可以被配置为控制哪个功率放大器322有效。例如，如果状态机332的状态指示与第四功率放大器322相关联的信道要发射信号，状态机332可以使第四功率放大器322有效，同时使剩余功率放大器322不活动、不接收DC功率、或者接收与非活动信道的睡眠状态相关联的最小量的DC功率。类似地，在某些实施方案中，状态机330可以使得与未被选择被置于睡眠状态的通信频带相关联的乘法器312被激活。

状态机330和332都可以是可编程状态机，其可以由串行外围接口(SPI)334编程。在某些实施方案中，当成像系统200被启动或启动时，串行外围接口334可以基于从例如控制器208接收的控制信号对状态机330和332进行编程。在某些实施方案中，SPI 334可用于为状态机330和332选择开始状态，以使状态机330和332同步，或者重置状态机330和332。在其他实施方案中，状态机330和332可以由控制器208直接控制。

示例性接收器集成电路

图4是说明根据某些实施方案的示例性接收器集成电路204的块图。接收器集成电路204包括接收器402和接收信号处理器404。接收器402被配置为沿着接收器集成电路204的多个信道中的一个或多个接收信号。在某些实施方案中，接收器402的单个信道是活动的，信号沿活动的信道接收。在其他实施方案中，接收器402的多个信道是活动的，并且信号或其部分可以在接收器402的不同信道上接收。接收器402可以包括多个系统，用于处理接收信号以将其提供给后续系统，例如图像处理器或成像电路206，其可以使用所接收的信号来促进在成像系统200内生成目标图像。该系统可以包括多个低噪声放大器(LNA)412、多个混频器414和多个数字增益放大器416。

LNA 412可以放大在相应信道上接收的信号。与发射器集成电路202一样，接收器集成电路204可包括多个信道。例如，接收器集成电路204可以支持两个信道，或者如图4所示，支持四个信道。在某些实施方案中，与激活接收信道相关联的LNA 412可以放大接收信号，并且剩余LNA 412可以是不活动的。在其他实施方案中，多个或所有LNA 412可以是活动的，并且可以在接收器集成电路204的一个或多个接收信道上放大一个或多个接收信号。

混频器414可以包括一个或多个信号组合器，其可以将接收信道上的信号与在RF输入处接收的本地振荡器信号组合。在一些实施方案中，混频器414将在一个接收信道处接收的接收信号与本地振荡器信号的转换或乘法版本组合。本地振荡器信号的转换或相乘形式可以对应于提供给发射器集成电路202的本地振荡器信号的转换或相乘形式，发射器集成电路202将信号发射到接收器集成电路204。在某些实施方案中，本地振荡器信号和/或接收器集成电路204的本地振荡器信号的相乘或转换版本可以偏离以下中的一个或多个：由发射器集成电路202发射的信号，在接收器集成电路204的接收信道上接收的信号，和/或发射器集成电路202的本地振荡器信号的相乘或转换版本。

在某些实施方案中，混频器414可以通过将一个信号与另一个信号进行平移或混合来将接收信道上的信号与从接收信号处理器404接收的信号组合。例如，混频器414可以将接收器402在接收信道上接收的信号与接收信号处理器404产生的信号进行转换或混合。通过将接收信号处理器404产生的信号与接收信道上接收的信号混合，可以将得到的信号下变频到大致等于偏移频率的频率，该偏移频率使发射器集成电路202产生的信号偏离接收信号处理器404产生的信号。例如，发射器集成电路202可以生成10GHz信号用于发射。可以在接收器集成电路204的接收信道之一上接收该10GHz信号。接收器集成电路204的接收信号处理器404可以基于提供给接收信号处理器404的本地振荡器信号产生9.9GHz信号。在某些实施方案中，该本地振荡器信号可以是提供给发射器集成电路202的本地振荡器信号的偏移版本。混频器414可以将从发射器集成电路202接收的10GHz信号与由发射器集成电路202产生的9.9GHz信号组合以获得100MHz信号。有利地，在某些实施方案中，通过将10GHz接收信号下变频或减小到100MHz信号，与将信号保持在10GHz相比，可以更容易地处理和/或采样信号。

在某些实施方案中，在接收器402处接收的信号频率与由接收器信号处理器404生成的信号之间的偏移可以匹配或基于用于接收器集成电路204的输出的期望频率(例如，IFOUTx信号)。此外，由接收器信号处理器404产生的信号的频率可以与由发射器集成电路202产生的信号有关。提供给接收器集成电路204的本地振荡器信号可以由等式FLOIN＝FRFIN-(FIF/4)确定，其中FLOIN是在接收器集成电路204的RFIN引脚处输入到接收器集成电路204的本地振荡器的频率，FRFIN是在发射器集成电路202的RFIN引脚上提供给发射器集成电路202的RF信号，并且Fif是由接收器402输出的期望输出频率。在某些实施方案中，使用值'4'，因为所示实施方案中的乘法器是x4。在发射器信号处理器302和/或接收器信号处理器404中使用不同乘法器值的实施方案中，等式中的“4”可以用所使用的乘法器值代替。

数字增益放大器416可以在将信号提供给后续处理块(例如成像电路206)之前放大接收信道上的信号。因此，继续前面的示例，数字增益放大器416可以放大来自混频器414的百兆赫兹信号。

在某些实施方案中，LNA 412可以提供固定增益，并且数字增益放大器416可以提供可变增益。或者，在某些实施方案中，LNA 412可以提供与较小的方差范围和由数字增益放大器416提供的增益范围相关联的可变增益。数字增益放大器416的可变增益，并且在一些情况下为LNA 412，可以由控制接收器402的状态机422确定。此外，在某些实施方案中，可变增益可以是应用特定的和/或可以由成像系统200的所有者或制造商确定。

如前所述，接收信号处理器404可以生成本地振荡器信号的转换或乘法版本。此外，如前所述，本地振荡器信号的转换或倍增版本可以应用于混频器414，以便于在接收器402处对接收信号进行下变频。在某些实施方案中，接收信号处理器404可以包括与发射信号处理器302相同的或者相似的元件。在一些实施方案中，接收信号处理器404可以省略包括在发射信号处理器302中的数字步进衰减器。

与发射器集成电路202一样，接收器集成电路204可以包括一对状态机420和422，它们可以分别控制或配置接收信号处理器404和接收器402。在某些实施方案中，状态机420和422可以至少部分地基于状态机420和422的当前状态来控制或配置接收信号处理器404和接收器402。在一些实施方案中，状态机420和422可以至少部分地基于从控制器208接收的一个或多个控制信号来控制或配置接收信号处理器404和接收器402。

与状态机330和332一样，状态机420和422可以是可由SPI 424编程的可编程状态机。在某些实施方案中，当成像系统200被启动或启动时，串行外围接口424可以基于从例如控制器208接收的控制信号编程状态机420和422。在某些实施方案中，SPI 424可用于为状态机420和422选择开始状态，以使状态机420和422同步，或重置状态机420和422。在其他实施方案中，状态机420和422可以由控制器208直接控制。在某些实施方案中，至少一个接收器集成电路204的状态机420和422可以与至少一个发射器集成电路202的状态机330和332同步。

示例性控制器子系统

图5A是示出根据某些实施方案的用于示例性发射器集成电路的示例性控制器子系统500的块图。在某些实施方案中，用于接收器集成电路的控制器子系统可以与用于示例性发射器集成电路的控制器子系统500类似或相同。控制器子系统500可以包括发射器集成电路内的多个元件，用于控制或配置发射信号处理器302和发射器304。这些元件可以包括先前描述的SPI 334、乘法器状态机330和发射器状态机332。

如前所述，SPI 334可以用于配置或编程状态机330和332。SPI 334可以基于从控制器208和/或与成像系统200接口的外部计算系统接收的一个或多个信号来配置或编程状态机330和332。此外，在某些实施方案中，SPI 334可用于控制状态机330和332中的一个或多个和/或重置状态机330和332。在其他实施方案中，状态机330和332的当前状态和/或状态机330和332的重置可以由从控制器208或从与SPI 334分开的另一控制源接收的控制信号确定。

状态机330和332可以被配置为控制或配置发射信号处理器302和发射器304的电路。乘法器状态机330可以基于状态机330的当前状态选择发射信号处理器302的乘法器或乘法器路径。类似地，发射器状态机332可以选择发射器304的发射信道以发射信号，该信号至少部分地由发射信号处理器302产生。

控制器子系统500还可以包括用于设置一个或多个状态机330和332的状态和/或用于重置状态机330和332中的一个或多个的状态的数字逻辑。存在多种方式来实现用于设置和重置状态机330和332的状态的数字逻辑。图5A中示出了数字逻辑的一个非限制性示例，并且包括一组OR门502、504、506和508。OR门可以基于从SPI 334接收的信号和/或从发射器集成电路外部的控制源(例如控制器208)接收的信号来调整状态机330和332的状态。OR门502可以使状态机330复位或进入启动状态。当状态机330复位或进入启动状态时，它可以将发射信号处理器302配置为处于特定的启动配置。例如，状态机330可以将发射信号处理器302配置为处于就绪状态，以被配置为处理最低支持的频带、被配置为处理最高支持的频带，或者被配置为指定为与重置或启动状态相关联的任何其他配置。当状态机330由SPI334编程时，可以指定该配置。

类似地，OR门508可以使状态机332复位或进入开始状态。当状态机332复位或进入启动状态时，它可以将发射器304配置为处于特定状态配置。例如，状态机332可以将发射器304配置为处于就绪状态，以配置为沿着特定信道发射、或者配置为被指定为与重置或启动状态相关联的任何其他配置。

OR门504可以使状态机330转换到与当前状态不同的倍频器相关联的状态。与先前描述的重置或开始状态配置一样，状态机330可以至少部分地基于状态机330的状态来配置发射信号处理器302。配置发射信号处理器302可以包括调整发射信号处理器302的配置以使用不同的乘法器和/或带通滤波器来处理在发射器集成电路202的RF输入处接收的信号。在一些实施方案中，配置发射信号处理器302还可以包括调整DSA 320的设置。

类似地，OR门506可以使状态机332转换到与当前状态不同的发射信道相关联的状态。与先前描述的重置或开始状态配置一样，状态机332可以至少部分地基于状态机332的状态来配置发射器304。配置发射器304可以包括调整发射器304的配置以使用不同的通信信道。配置发射器304键不同的指示信道可以包括使发射器304沿着导致不同天线的不同输出路径输出信号，以激活或停用发射器304的不同功率放大器322或以其他方式改变发射器304的配置以支持或使用不同的通信信道。

控制器子系统500还可以包括一对多路复用器或多路复用器电路510和512。尽管表示为单个多路复用器，但在某些实施方案中，多路复用器510和512的每个可以是包括用于在多个不同信号之间进行选择的多个多路复用器的多路复用器网络。例如，多路复用器512可以包括一系列三个多路复用器，其中第一多路复用器在来自状态机332的信号或来自从两个状态机330和332接收信号的AND门的信号之间进行选择。当状态机330进入睡眠模式状态时，该第一多路复用器使发射器能够进入睡眠模式。第二多路复用器可用于在状态机信号或来自SPI 334的信号之间进行选择，并且第三多路复用器可用于在锁存或未锁存输出之间进行选择。图5B中示出了示例性多路复用器512的图示。图5C中示出了多路复用器510的类似示例。

多路复用器510和512使得能够在SPI 334和状态机330和332之间进行选择。在某些实施方案中，SPI 334可以直接控制或配置发射信号处理器302和/或发射器304。在SPI334在控制或配置发射信号处理器302和/或发射器304的情况下，多路复用器510和/或512可以被配置为提供从SPI 334到发射信号处理器302和/或发射器304的信号，以代替来自状态机330和332的信号。

此外，在某些实施方案中，多路复用器510和512使状态机330和332能够连接在一起而不组合状态机的状态或添加附加状态。通过将状态机330和332连接在一起，当状态机330的状态指示发射信号处理器302将进入睡眠模式时，状态机330可以将发射器304置于睡眠模式。类似地，当状态机332的状态指示发射器304将进入睡眠模式时，状态机332可以将发射信号处理器302置于睡眠模式。有利地，在某些实施方案中，通过使一个状态机能够将发射器304和发射信号处理器302都置于睡眠模式，可以通过消除或减少将发射器304的相关电路放置在发射信号处理器302中进入睡眠模式所需的专用状态的数量来减少状态机330和332中包括的状态的数量。此外，通过减少状态机330和332中包括的状态的数量，可以简化状态机330和332的电路，从而节省电力和金钱，并减小电路的尺寸。

示例性控制器

图6是示出根据某些实施方案的用于示例成像系统200的示例性控制器208的块图。控制器208可以包括发射器集成电路202外部的任何系统，其可以控制一个或多个发射器集成电路202。控制器208可以通过与发射器集成电路202的控制器500(在发射器集成电路202的内部或是发射器集成电路202的部分)通信来控制发射器集成电路202。

尽管这里关于控制发射器集成电路202进行了描述，但是控制器208也可以控制接收器集成电路204。可选地，或者另外，可以使用单独的控制器来控制接收器集成电路204。在某些实施方案中，用于接收器集成电路204的控制器可以执行与用于发射器集成电路202的控制器相同的功能。为了简化讨论，而不是限制控制器208的功能，关于控制发射器集成电路202描述了本公开的大部分内容。在某些实施方案中，发射器集成电路202的控制器208可以与接收器集成电路204的控制器通信或可以至少部分地与接收器集成电路204的控制器同步。有利地，在某些实施方案中，使接收器集成电路的控制器208和发射器集成电路同步使得接收器集成电路和发射器集成电路能够同时或基本上同时改变配置，或具有特定的所需延迟偏移。例如，在某些情况下，可能希望接收器在发射器改变状态之后2ns改变状态。通过同步接收器集成电路的控制器208和发射器集成电路，可以在接收器集成电路和发射器集成电路的配置状态的变化之间引入一致的时间延迟。此外，在一些实施方案中，使发射器集成电路的控制器208与接收器集成电路的控制器通信使得能够在发射器和接收器集成电路之间实现一致的配置或配置改变(例如，确保使用相同的本地振荡器频率，或本地振荡器频率之间的特定所需偏移)。

在某些实施方案中，控制器208可以控制一个或多个发射器集成电路202。例如，在一些情况下，控制器208可以控制16个发射器集成电路202。在一些实施方案中，成像系统200可以包括多个控制器208。例如，如果成像系统200在每个控制器208中具有1000个发射器集成电路202，则控制16个发射器集成电路202，成像系统200可以包括63个控制器208。此外，如果成像系统200具有1000个接收器集成电路204，则成像系统200可以包括126个控制器208，63个控制器用于发射器集成电路，63个控制器用于接收器集成电路。

如前所述，在操作期间，每个发射器集成电路202可以由作为发射器集成电路202的内部控制器的一部分的一个或多个状态机控制。控制器208可以用于编程或配置作为发射器集成电路202的控制电路的一部分的状态机。在某些实施方案中，控制器208还可用于设置或重置作为发射器集成电路202的控制电路的一部分的状态机的起始状态。在一些实施方案中，控制器208可以用于设置或推进作为发射器集成电路202的控制电路的一部分的状态机的每个状态。例如，控制器208可以用于构造关于发射器集成电路202的哪个信道有效的状态机和/或用于产生发射信号的乘法滤波器路径的状态机。

图7示出了根据某些实施方案的由图6的示例性控制器控制的一组发射器集成电路的示例性状态图的一部分。为了便于说明，状态图700示出了在控制器208的控制下的8个发射器集成电路的状态。然而，应该理解，可以扩展状态图700以提供图6的所有16个发射器集成电路202的状态。此外，可以减少或扩展状态图700以在控制器208的控制下反映更少或更多的发射器集成电路202。

在状态图700中，S表示睡眠状态，R表示就绪状态，并且CHx值表示发射器集成电路202的活动信道(例如，信道1或信道2等)。状态图700表示用于由控制器208控制的16个发射器集成电路202的操作的信道扫描模式。控制器208可以控制16个发射器集成电路202中的哪一个一次有效。此外，在某些实施方案中，控制器208可以控制发射器集成电路202的哪个信道是活动的。或者，发射器集成电路202的状态机332可以控制哪个信道是活动的。如状态图700所示，表示为状态零的第一状态可以与处于睡眠模式的每个发射器集成电路相关联。在状态一，可以将第一发射器集成电路置于就绪模式。当处于睡眠模式时，发射器集成电路202的电路未被供电或被断电至非常低的状态。为了将发射器集成电路202从睡眠状态转换到发射器集成电路202准备好发射信号的操作状态，可以花费长达50ns。要创建允许用户在不停止的情况下穿过扫描仪的图像扫描仪，睡眠和操作状态之间的50ns转换时间可能太慢。通过将发射器集成电路202置于就绪状态，在发射器集成电路202将被激活之前的一个状态减少了转换时间并使发射器集成电路202能够与不要求用户停下来等待扫描的图像扫描仪一起使用。就绪状态可以包括向发射器集成电路202的电路施加小的偏置，使得能够从就绪状态到操作状态的转换显着减小。在一些实施方案中，发射器集成电路202可以从就绪状态转换到操作状态，并且比从睡眠状态转换的速度更快。例如，在某些情况下，转换可以快到1-2ns。可以将小偏压施加到发射信号处理器302(例如，乘法器312)和/或发射器304(例如，放大器322)的电路元件。

控制器208可以通过发射器集成电路202的四个信道循环每个发射器集成电路202。因此，如图7所示，对于状态2-5，信道1-4可以分别被配置为在目标处发射信号。在状态6-9中，第二发射器集成电路的信道1-4被配置为在目标处发射信号。在某些实施方案中，如状态6和第一发射器集成电路所示，发射器集成电路可以在被置于状态7的睡眠状态之前被置于就绪状态。在将发射器集成电路置于睡眠状态之前将发射器集成电路置于就绪状态确保发射器集成电路的发射器在进入睡眠模式之前有足够的时间完成发射。

在最后一个发射器集成电路在其第四信道上完成发射之后，控制器208可以返回到第一状态以准备第一发射器集成电路以开始在新频率上发射。可以通过调整提供给发射器集成电路202的本地振荡器来产生该新频率。例如，如果初始频率是10GHz，则控制器208和/或发射器集成电路的状态机可以循环通过每个发射器集成电路的每个信道，使每个可用信道发射10GHz信号。此外，如果步长是100MHz，则控制器208和/或发射器集成电路的状态机可以第二次为每个信道循环以发射10.1GHz的信号。第三周期可以使发射集成电路发射10.2GHz的信号，依此类推。如果频率的改变导致由先前有效的乘法器和滤波器路径支持的频带的改变，则控制器208可以使得发射器集成电路处的有效乘法器和滤波器路径在状态1改变。例如，如果低频带路径支持10到12GHz之间，则当频率达到12.1GHz时，控制器208可以使发射器集成电路从低频带路径转换到中频带路径。

在某些实施方案中，乘法器滤波器路径的改变由状态机330在内部控制，而控制器208不向发射器集成电路202提供信号。例如，在某些实施方案中，发射器集成电路202还可包括作为内部控制块的一部分和/或作为状态机330的一部分的可编程定时器。在一些这样的实施方案中，定时器可以在没有来自控制器208的输入的情况下触发状态机330的状态之间的转换。或者，或另外，在某些实施方案中，发射器集成电路202的控制可以在控制器208和发射器集成电路202内的内部控制器之间分开。在一些这样的实施方案中，控制器208可以将内部控制器设置或启动到特定状态。然后，内部控制器可以控制状态机330和状态机330的状态转换。在某些实施方案中，接收器集成电路204可以包括一个或多个类似的实施方案，作为用于控制其中的状态机的发射器集成电路202。

当以扫频模式而不是信道扫描模式操作时，可以消除就绪状态，因为发射器集成电路和发射器集成电路的信道之间的转换可能不太频繁地发生，使得就绪状态不必要。例如，特定发射器集成电路的特定信道可以在选择新信道之前发射不同频率的多个信号。在成像系统扫过成像系统支持的特定信道的整个频率范围之后，系统可以转换到另一个信道并重复该方法。类似地，在每个信道发射了频率之后，系统可以转换到新的发射器集成电路。在一些实施方案中，系统可以以不同的频率发射用于第一发射器集成电路的第一信道的多个信号，然后在第一发射器集成电路的第二信道上发射信号之前，重复另一发射器集成电路的信道的方法。

图8示出了根据某些实施方案的配置成在频率扫描模式下操作的发射器集成电路202的流程图800的一部分。流程图800表示单个发射器集成电路202的操作。每个发射器集成电路202可以执行如流程图800所示的类似流程。此外，为了便于说明，流程图800表示用例，其中发射器集成电路202在20和40GHz之间工作。然而，使用这里公开的实施方案，发射器集成电路202可以在更大的频率范围上操作，例如在10到40GHz之间。此外，在某些实施方案中，图像扫描仪200可以创建用户或目标的图像，其图像质量比现有图像扫描仪系统好四倍，这至少部分地由于更宽的带宽。而且，在某些实施方案中，可以在减小电路尺寸的同时获得这种改善的图像质量。另外，可以获得改善的图像质量，而不需要用户在他们穿过图像扫描仪时停止或暂停。

如流程图800所示，当从乘法器状态机330和发射器状态机332两者接收到重置信号时，发射器集成电路202可以处于睡眠模式。在某些实施方案中，因为状态机330和332的输出可以向多路复用器510和512提供，如果任一状态机处于复位模式，则发射器集成电路202可以进入睡眠模式。

当从状态机330和332接收到非重置输出信号(例如提前信号)时，发射器集成电路202可以从睡眠模式唤醒并且可以配置发射信号处理器302和发射器304以生成和发射信号。在某些实施方案中，唤醒和配置发射信号处理器302和发射器304可以在高达50ns内完成。在图8所示的非限制性示例中，发射器集成电路202可以被配置为在退出睡眠模式时在信道1上发射频率在20-25GHz之间的信号。应该理解，其他配置也是可能的。例如，发射器集成电路202可以被配置为从信道4开始发射。

在图8所示的示例中，发射器集成电路202从睡眠模式转换到状态802。在状态802中，状态机330和332配置发射器集成电路202以使用具有高频带带通滤波器的中频带乘法器并在信道1上发射。在某些实施方案中，特定乘法器与特定带通滤波器配对。因此，例如，中频带乘法器可以总是与中频带带通滤波器配对。然而，在其他实施方案中，特定乘法器可以至少部分地基于状态机330的当前状态与不同带通滤波器配对。例如，如状态804和806所示，可以配置高频带乘法器，以基于状态机330的配置向低频带带通滤波器或高频带带通滤波器提供信号。

在某些实施方案中，流程图800中的每个状态可以与不同频率的多个信号的发射相关联。例如，在状态802，通过信道1发射的具有20GHz频率的第一信号将导致配置发射器集成电路202的状态机330和332将本地振荡器信号提供给中频带乘法器和高频带通滤波器，然后将倍增和滤波后的信号提供给发射器集成电路202的发射器304中的一个信道。如果要发射的第二信号具有20.1GHz的频率，则发射器集成电路202将保持在状态802。此外，发射器集成电路202可以保持在状态802，具有与状态802相关联的配置，直到要发射的频率超过或在某些情况下匹配25GHz。要发射的信号通常具有比发射器集成电路202从本地振荡器接收的信号更高的频率。如前所述，要发射的信号乘以乘法器，以将振荡器信号变换为由发射器集成电路202的发射器304发射的频率。因此，乘法器是4X乘法器，5GHz本地振荡器信号可能导致发射20GHz信号。

当接收6.25GHz的本地振荡器信号时，要发射的信号可以是25GHz。在一些这样的情况下，状态机330可以引起乘法器选择的改变。这在流程图800中通过从状态802到状态804的转变来表示。发射器集成电路202的转换状态使用不同的乘法器和/或不同的带通滤波器可能花费高达10ns。该方法扫描所支持的频率范围并重新配置发射信号处理器302以使用不同的乘法器和/或带通滤波器可以重复直到达到最大支持的频率。

一旦达到最大支持频率，状态机330可以使发射信号处理器302返回到用于发射最小支持频率的信号的配置，如状态808所示。从流程图800中可以看出，状态808处的发射信号处理器302的配置与状态802处的发射信号处理器302的配置匹配。然而，在状态808，状态机332可以重新配置发射器304以从信道2而不是信道1进行发射。

扫描特定信道的不同支持频率然后对后续信道重复该方法的方法可以继续，直到与每个频率相关联的信号已经由每个信道发射。在状态810处经由发射器集成电路202的信道4发射40GHz信号之后，发射器集成电路202可以在状态812返回睡眠模式。

发射器集成电路202可以保持在睡眠模式812，直到触发与流800相关联的方法的重复。利用流程800断言的方法可以由来自用户的命令或当检测到目标被移动通过图像扫描仪200或包括图像扫描仪200的设备时触发。

作为在扫频模式下操作的替代方案，发射器集成电路202可以被配置为在信道扫描模式下操作。在信道扫描模式中，在发射不同频率或频率范围的一个或多个信号之前，可以在发射器集成电路202的每个信道上发射特定频率或频率范围的一个或多个信号。

图9示出了根据某些实施方案的用于发射器集成电路的流程图900的一部分，该发射器集成电路被配置为在信道扫描模式下操作。与流程图800一样，流程图900已被简化以示出跨越四个信道的10和16GHz之间的信号通信。然而，应该理解，发射器集成电路202可以支持更少或更多数量的信道，这些信道可以在更小或更大的频率范围上通信。

此外，与流程图800一样，流程图900可以以处于睡眠模式的发射器集成电路开始。当确定发射器集成电路202要开始发射信号或者可能很快开始发射信号时，发射器集成电路202可以从睡眠模式转换到就绪模式902。将发射器集成电路202从睡眠模式转换到就绪模式902可以占用50ns并且可以包括向发射器集成电路202的电路元件提供偏置电流，使得发射器集成电路202能够更快地从非发射状态转换到发射状态。

发射器集成电路202可以在1到2ns内从就绪模式902转换到第一操作状态904。第一操作状态904，状态机330和332可以配置发射信号处理器302和发射器304以跨越信道1在10和12GHz之间发射信号。当已经发射12GHz信号时，流程图900可以转换到状态906。在状态906，发射器集成电路202可以再次配置为发射10到12GHz之间的信号。然而，发射器304现在可以被配置为跨信道2发射信号。发射信号处理器302可以保持与状态904类似地配置。在10和12GHz之间发射信号的方法可以在状态908处针对信道3重复，并且在状态910处针对信道4再次重复。每个信道之间的转换可以在1到2ns内发生。换句话说，状态机332可以在1到2ns内重新配置发射器304。

在每个信道完成发射10到12GHz之间的一组信号之后，发射器集成电路202可以被置于睡眠模式912。可以用其他发射器集成电路重复发射10到12GHz之间的信号的方法。替代地或另外地，对于不同的频率范围，可以针对发射器集成电路202的每个信道在频率范围上发射信号的方法，如状态914、916、918和920所示。通过流程图900，当发射器集成电路202正在发射信号并且范围为10到12GHz时，发射信号处理器302可以被配置为利用低频带乘法器和低频带带通滤波器处理本地振荡器信号。当发射器集成电路202转换到状态914并且信号在12和16GHz之间发射时，发射信号处理器302可以由状态机332配置为使用低频带乘法器和高频带带通滤波器。可以针对由发射器集成电路202支持的整个频率范围重复针对不同频率组在发射器集成电路202支持的不同信道之间扫描的方法。

在某些可选择的实施方案中，每个信道可以发射特定频率或频带的单个信号。信道可以顺序地发射信号。例如，在某些实施方案中，当发射器集成电路202进入状态904时，可以发射频率在10-12GHz之间的信号。状态机330和332可以分别配置发射信号处理器302和发射器304，以使得能够通过信道1在10-12GHz频带内发射信号。系统然后可以转换到状态906，其中发射器集成电路202被配置为通过信道2在10-12GHz之间发射信号。通常，信号是与在状态904发射的信号相同的信号。然而，本公开不限于此，并且在状态906可以通过信道2发射10-12GHz之间的不同信号。

在块910处经由信道4发射信号之后，可以在块912处将发射器集成电路202置于睡眠模式。然后，发射器集成电路202可以在块913处进入就绪模式。该就绪模式可以与块902处的就绪模式类似或相同。至少部分地基于状态机330、状态机332的状态，和/或在RF输入处接收到发射器集成电路202的信号，可以确定是否返回到块904，其中通过信道1发射频率在10-12GHz之间的另一信号，或者是否进入块914，其中通过信道1发射频率在12-16GHz之间的信号。

在一些实施方案中，多个发射器集成电路可以在至少一个发射器集成电路发射另一组特定频率的信号之前发射特定频率的信号。换句话说，第一发射器集成电路可以发射10到12GHz之间的信号，并且随后第二发射器集成电路可以在第一发射器集成电路发射12到16GHz之间的信号之前发射10到12GHz之间的信号。

示例性扫频扫描方法

图10呈现了根据某些实施方案的示例性扫频扫描方法1000的流程图。方法1000中的一些或全部可以由可以发射不同频率的多个信号的任何发射器系统实现。方法1000的全部或部分可以通过例如发射器集成电路202、发射信号处理器302、发射器304、状态机330、状态机332或控制器208(仅举几例)来实现。尽管方法1000的一些元素可以由许多不同的系统实现，但是为了简化方法1000的讨论元素，将针对特定系统来描述方法1000的讨论元素。此外，可以关于单个发射器集成电路202或关于多个发射器集成电路执行方法1000。

当例如控制器208确定是否已经启动目标的扫描方法时，方法1000在判定块1002处开始。扫描方法可以通过命令或通过检测包括发射器集成电路202的扫描仪内的目标来启动，例如包括成像系统200的扫描仪。

如果在判定块1002确定尚未启动扫描方法，则方法1000重复与判定块1002相关联的操作，直到确定已经启动扫描方法。重复与判定块1002相关联的操作可以包括将发射器集成电路202或其一个或多个子电路维持在睡眠模式。

如果在判定块1002确定已经启动了扫描方法，则在块1004，发射器集成电路202在发射器集成电路202的发射信道上发射由信号乘法器修改的特定频带的输入信号。块1004可以包括将发射器集成电路202从睡眠模式唤醒。此外，在一些情况下，块1004可以可选地包括在配置发射器集成电路202以发射信号之前将发射器集成电路202置于就绪模式。

在一些实施方案中，块1004可以包括发射与发射器集成电路202的支持频带的特定子带相关联的多个信号。例如，块1004可以包括在10和12GHz之间发射多个由有效信号乘法器修改的信号。10至12GHz范围之外的信号可以与所支持的频带的不同子带相关联，并且可以由不同的信号乘法器处理，如下面进一步描述的。在一些实施方案中，块1004可以包括通过带通滤波器对相乘的输入信号进行滤波。此外，在某些实施方案中，块1004可以包括在多个发射器集成电路的发射信道上发射修改的输入信号。例如，可以在两个、三个或四个发射器集成电路的第一信道或目标扫描系统的任何其他数量的发射器集成电路上生成和发射信号。此外，在某些实施方案中，可以针对在所支持的频带或子带内由特定步长分隔的多个信号重复块1004。例如，对于步长为100MHz的10至12GHz的支持频带，可以针对10GHz、10.1GHz、10.2GHz等的信号重复块1004。

在判定块1006，控制器208确定是否已满足支持的频率范围。确定是否已经满足所支持的频率范围可以包括确定是否已经在发射器集成电路202的所支持的频带的每个子带上发射了信号范围。例如，如果发射器集成电路支持10到25GHz之间的频率范围分成每个5GHz的三个子频带(例如，10到15GHz频带，15到20GHz频带，以及20到25GHz频带)，判定块1006可以包括确定与三个子频带中的每一个相关联的信号是否已经由发射器集成电路202生成和发射。在该先前示例中，每个子频带可以与不同的信号乘法器相关联。如果确定尚未发射与子频带之一相关联的信号，则可以确定尚未满足所支持的频率范围。

如果在判定块1006确定尚未满足所支持的频率范围，则状态机330在块1008调整发射信号处理器302处的信号乘法器的选择。调整信号乘法器的选择可包括修改发射信号处理器302的配置，以向不同的信号乘法器组合提供本地振荡器信号。在某些实施方案中，代替或除了调整方块1008处的信号乘法器之外，状态机330可以调整用于对在发射器集成电路202的发射信号处理器302处接收的相乘的本地振荡器信号进行滤波的带通滤波器的选择。在块1008的操作之后，方法1000返回到块1004，其中与不同频带相关联的输入信号由有效信号乘法器修改并在发射信道上发射。

如果在判定块1006确定已经满足所支持的频率范围，则控制器208在判定块1010确定发射器集成电路202的所有信道是否已经完成在发射器集成电路202的支持频率范围上发射一组信号。例如，如果发射器集成电路202支持10到40GHz之间的频率范围并且具有四个不同的发射信道，则判定块1006和1010可以包括确定对于四个不同发射信道中的每一个，确定是否已经在10到40GHz的整个范围内发射了由特定步长分离的信号。

如果在判定块1010确定并非发射器集成电路202的所有信道都已完成在支持的频率范围上发射一组信号，则状态机332在块1012处选择发射器304的新发射信道。选择新发射信道可以包括配置发射器集成电路202的发射器304以在不同信道上发射信号，其可以包括使用与发射器集成电路202通信的不同天线进行发射。在某些实施方案中，发射器集成电路202可以与单个信道相关联或具有单个信道。在这样的实施方案中，当在判定块1006确定已经满足所支持的频率范围时，方法1000可以进行到块1016，可以省略块1010、1012和1014。

在块1014，状态机330重置信号乘法器。重置信号乘法器可以包括配置发射信号处理器302以使用与发射器集成电路202的最低支持频率范围相关联的信号乘法器。应当理解，扫频方法不限于将频率从支持的最低频率扫描到支持的最高频率。在一些实施方案中，可以从最高支持频率到最低支持频率执行频率扫频方法。在一些这样的实施方案中，重置信号乘法器可以包括配置发射信号处理器302以使用与发射器集成电路202的最高支持频率范围相关联的信号乘法器。

在块1014重置信号乘法器之后，方法1000返回到块1004，其中与频带(例如最低或最高频带)相关联的输入信号由有效信号乘法器修改并在新的发射信道上发射。因此，在某些实施方案中，发射器集成电路202可以被配置为使用与与块1004、1006和1008相关联的子方法的先前迭代不同的发射信道，针对发射器集成电路202的整个支持的频率范围重复与块1004、1006和1008相关联的操作。

在某些实施方案中，可以针对不同的发射器集成电路202进行块1012的新发射信道的选择和/或块1014处的信号乘法器的重置。如前所述，包括成像系统200的扫描仪可以包括多个发射器集成电路。在某些实施方案中，方法1000可以相对于多个发射器集成电路串行地或至少部分地并行地执行。因此，在某些实施方案中，在关于第一发射器集成电路的第二信道执行方法1000的部分之前，可以关于第一发射器集成电路的第一信道和第二发射器集成电路的第一信道执行方法1000的部分。

如果在判定块1010确定所有信道已经完成发射，则状态机330和332中的一个或多个将发射器集成电路202置于睡眠模式。在某些实施方案中，在判定块1010确定完成发射的所有信道，发射器集成电路202将在发射器集成电路202的所有与发射器集成电路202的整个支持频带相关联的信道上发射信号。在整个支持的频带上发射信号可能不一定包括在每个频率上发射信号，该信号可以包括在与特定步长相关或由特定步长分开的频带上的每个频率上发射信号。例如，如果步长是100MHz，则发射器集成电路202可以发射10GHz、10.1GHz、10.2GHz等直到最大支持频率的信号，但是例如可以不发射10.1GHz或10.2GHz等信号。在进入睡眠模式之后，方法1000可以返回到判定块1002以等待下一次出现的扫描方法触发。

在某些实施方案中，可以修改或调整方法1000以与接收器集成电路204一起使用。在这样的实施方案中，不是配置发射信号处理器和发射器以跨特定发射信道发射特定频率的特定信号，而是方法1000可以使用状态机420和422配置接收信号处理器404和接收器402，以在接收器集成电路204的特定接收信道上接收和处理特定信号。在一些实施方案中，接收器402的其他接收信道可以置于睡眠模式。在其他实施方案中，接收器402的所有接收信道可以保持活动，并且可以将接收器402的每个接收信道接收的任何信号或信号组件提供给后续电路以进行处理，例如提供给成像电路206，用于至少部分地基于来自接收器集成电路204的一个或多个信道和/或来自一个或多个接收器集成电路的接收信号来生成目标图像。

示例性信道清扫扫描方法

图11呈现了根据某些实施方案的示例性信道清扫扫描方法1100的流程图。方法1100中的一些或全部可以由可以跨多个信道发射至少一个信号的任何发射器系统来实现。方法1100的全部或部分可以通过例如发射器集成电路202、发射信号处理器302、发射器304、状态机330、状态机332或控制器208(仅举几例)来实现。尽管方法1100的一些元件可以由许多不同的系统实现，但是为了简化说明，方法1100的元件将针对特定系统进行描述。此外，可以关于单个发射器集成电路202或关于多个发射器集成电路执行方法1100。

当例如控制器208确定是否已经启动目标的扫描方法时，方法1100在判定块1102处开始。判定块1102可以包括先前关于判定块1002描述的一个或多个实施方案。

如果在判定块1102确定尚未启动扫描处理，则方法1100重复与判定块1102相关联的操作，直到确定已经启动扫描处理为止。重复与判定块1102相关联的操作可以包括将发射器集成电路202或其一个或多个子电路维持在睡眠模式。

如果在判定块1102确定已经启动扫描方法，则在块1104将发射器集成电路202置于就绪模式。在一些实施方案中，判定块1102和/或与块1104相关联的操作可以由控制器208发起或执行。可替代地或另外地，与块1104相关联的操作可以由状态机330和332中的一个或多个执行。将发射器集成电路202置于就绪模式可以包括以最小工作电流偏置至少一些电路偏置至少一些电路，例如一个或多个放大器322。有利地，在某些实施方案中，通过以最小操作电流偏置至少一些电路，发射器集成电路202可以在比其他发射器更短的时间内从非发射模式转换到发射模式。例如，发射器集成电路202可以在1到2ns内从就绪模式转换到发射模式，而一些现有系统可能需要超过50ns，并且一些现有系统可能需要几毫秒才能转换到发射状态。

在块1106，发射器集成电路202在发射器集成电路202的特定发射信道上发射由信号乘法器修改的频带的输入信号。换句话说，在某些实施方案中，要发射的信号可以是输入信号，例如本地振荡器信号，其已乘以信号乘法器。此外，在某些实施方案中，要发射的信号可以是通过带通滤波器滤波的信号。在某些实施方案中，块1106可以包括先前关于块1004描述的一个或多个实施方案。在某些实施方案中，块1106可以包括在发射信道上发射特定频率的单个信号。在其他实施方案中，块1106可以包括跨发射信道发射多个信号，其中至少一些信号可以具有与多个信号中的至少一些其他信号不同的频率。

在判定块1108，控制器208确定发射器集成电路202的所有发射信道是否已发射信号。在一些实施方案中，判定块1108可以包括确定发射器集成电路的所有发射信道是否已经发射了与特定频率范围相关联的多个信号。

如果在块1108确定发射器集成电路202包括尚未发射信号的信道，则发射器集成电路202在块1110选择新的发射信道。可以从一个或多个发射信道中选择该新发射信道，该发射信道尚未在扫描方法的特定实例期间发射信号。选择新发射信道可以包括状态机332配置发射器304以通过不同信道发射信号。在一些实施方案中，配置发射器304以在不同信道上发射可以包括激活或偏置与发射信道之前相关联的功率放大器322和不同的功率放大器322。

在选择方法1100的新发射信道之后，可以返回到块1106，其中可以在新发射信道上发射特定频带的一个或多个信号。在某些实施方案中，发射集成电路202可以包括单个信道。在这样的实施方案中，可以省略判定块1108和块1110。

如果在块1108确定发射器集成电路202已经在其每个信道上发射了信号，则方法1100可以进行到块1112，其中发射器集成电路202被置于就绪模式。与块1112的块1104一样，可以包括以最小操作电流偏置发射器集成电路202的至少一些电路。在块1114处，将发射器集成电路202置于睡眠模式。将发射器集成电路202置于睡眠模式可以包括偏置发射器集成电路202的至少一些没有电流或小于最小工作电流的最小电流的电路。可以确定该最小电流足以维持电路的状态，但是可以小于操作电路所需的电流量。有利地，在某些实施方案中，通过在将发射器集成电路置于睡眠模式之前将发射器集成电路202置于就绪模式，确保发射器集成电路202有足够的时间在进入睡眠状态之前完成信号的发射。

在判定块1116，控制器208可以确定所有可用的发射器集成电路202是否已经发射了该信号。如果在判定块1116确定并非所有发射器集成电路202都发射了信号，则控制器208可以从一组尚未发射信号的一个或多个发射器集成电路中选择块1118处的发射器集成电路。可以至少部分地基于发射器集成电路202的位置、被扫描的目标的位置、发射器集成电路的预设排序或确定发射器集成电路202在目标的扫描方法中发射信号的顺序的任何其他因素来选择在块1118处选择的发射器集成电路202。在块1118选择新发射器集成电路之后，方法1100返回到块1104，其中新发射器集成电路被置于就绪模式。

如果在判定块1116确定所有发射器集成电路已经发射了信号，或者至少发射了发射器集成电路的特定子集，则方法1100前进到判定块1120，在那里确定是否满足发射器集成电路支持的频率范围。确定是否满足发射器集成电路所支持的频率范围包括确定所有发射器集成电路(释放发射器集成电路的特定子集)是否在整个支持的频率范围内发射了一组信号。例如，如果支持的频率范围是2-4GHz，步长为500MHz，则判定块1120可以包括确定每个发射器集成电路是否以2GHz、2.5GHz、3GHz、3.5GHz和4GHz的频率发射信号。如果在判定块1120确定已满足发射器集成电路的支持频率范围，则方法1100返回到判定块1102，其中成像系统200可等待触发以发起扫描方法的新实例。

如果在判定块1120确定尚未达到发射器集成电路的支持频率范围，则方法1100前进到块1122或者状态机330调整发射器集成电路202的信号乘法器的选择。在某些实施方案中，块1122可以包括先前关于块1008描述的一个或多个实施方案。然后，方法1100可以返回到块1104，其中发射器集成电路202被置于就绪模式。或者，方法1100可以从块1122前进到块1106，因为例如发射器集成电路202可能已经处于就绪模式或者可以作为信号乘法器的选择的一部分而被置于就绪模式。

在某些实施方案中，相对于方法1000，方法1100可以被修改或适用于与接收器集成电路204一起使用。在这样的实施方案中，一组配置发射信号处理器和发射器以跨特定发射信道发射特定信号，方法1100可以使用状态机420和422配置接收信号处理器404和接收器402，以在接收器集成电路204的特定接收信道上接收和处理特定信号。在一些实施方案中，接收器402的其他接收信道可以置于睡眠模式。在其他实施方案中，接收器402的所有接收信道可以保持有效，并且可以将由接收器402的每个接收信道接收的任何信号或信号分量提供给后续电路以进行处理，例如提供给用于至少部分地基于来自接收器集成电路204的一个或多个信道的接收信号和/或来自一个或多个接收器集成电路来生成目标图像的成像电路206。在所有接收信道保持活动的一些实施方案中，状态机422可以被配置为将每个接收信道维持在活动模式。此外，状态机420可以被配置为通过例如使用多路复用器将接收信道置于睡眠模式，该多路复用器使状态机420能够用于控制接收器402来代替状态机422或者除了状态机422之外还控制接收器402。有利地，在某些实施方案中，使状态机420能够将接收器402置于睡眠模式使得能够通过消除SPI关闭一个或多个接收信道的需要来简化SPI 424。

在某些实施方案中，每个发射器集成电路202可以基于所接收的控制信号(例如可以由控制器208提供的控制信号)来配置。例如，发射器集成电路202可以在一组输入引脚处接收一组控制信号。可以在向状态机330和332提供控制信号的输入引脚处接收这些控制信号。基于这些控制信号，状态机330和状态机332可以各自确定当前状态。替代地或另外地，状态机330和332可以至少部分地基于状态机330和332的先前状态来确定当前状态。在状态机330和332处接收的输入信号可用于确定开始状态或重置状态机330和332的状态。

此外，基于状态机330的当前状态，状态机330可以控制发射信号处理器302的配置。控制发射信号处理器302的配置可以包括控制开关316和318的位置以选择与特定乘法器312和314相关联的特定信号路径。可以至少部分地基于将在RFIN引脚处接收的预期本地振荡器信号来选择该信号路径。发射器集成电路202可以基于状态机330的当前状态确定预期的本地振荡器信号。

基于状态机332的当前状态，状态机332可以选择发射器304处的通信信道以发射由发射信号处理器302生成的信号。选择通信信道可以包括配置功率放大器322以放大从发射信号处理器302接收的信号。该信号可以通过与所选信道相关联的一个或多个输出引脚输出，这可以将输出信号提供给与信道相关的天线以进行发射。发射器的剩余功率放大器322可以由状态机332配置为阻止信号或不放大从发射信号处理器302接收的信号。或者，开关可以基于从状态机332接收的控制信号选择发射器304的发射信道。

在某些实施方案中，接收器集成电路204可以与发射器集成电路202类似地操作。然而，接收器集成电路204可以例如通过将接收信号与接收信号处理器404产生的信号混合来接收发射信号并下变频信号的频率。下变频信号可以由接收器集成电路204输出并提供给后续系统进行处理，例如可以至少部分地基于下变频信号生成目标图像的图像处理器。替代地或另外地，后续系统可以包括模数转换器(ADC)、或现场可编程门阵列(FPGA)或计算机系统，而不是实现图像重建应用。

术语和结论

这里讨论的原理和优点可以用在任何设备中，以用机体扫描仪扫描目标，例如人。另外，这里公开的实施方案可以使用一组可编程状态机来减少目标的扫描时间并减小扫描仪中包括的用于扫描目标的集成电路的尺寸。

应该理解，根据本文描述的任何特定实施方案，不一定能够实现所有目的或优点。因此，例如，本领域技术人员将认识到，某些实施方案可以被配置为以实现或优化如本文所教导的一个优点或一组优点的方式操作，而不必实现本文可能教导或建议的其他目的或优点。

本文描述的任何方法中的一些或全部可以通过由包括一个或多个计算机或处理器的计算系统执行的软件代码模块来体现并且完全自动化。代码模块可以存储在任何类型的非暂时性计算机可读介质或其他计算机存储设备中。一些或所有方法可以体现在专用计算机硬件中。

根据本公开，本文描述的那些之外的许多其他变型将是显而易见的。例如，取决于实施方案，本文描述的任何算法的某些动作、事件或功能可以以不同的顺序执行，可以被添加、合并或完全省略(例如，并非所有描述的动作或事件都是算法实践所必需的)。此外，在某些实施方案中，可以同时执行动作或事件，例如，通过多线程处理、中断处理、或多个处理器或处理器核或在其他并行体系结构上，而不是顺序地执行。另外，可以由可以一起工作的不同机器和/或计算系统执行不同的任务或方法。

结合本文公开的实施方案描述的各种说明性逻辑块和模块可以由诸如处理单元或处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件、离散门或晶体管逻辑、分立硬件组件或旨在执行本文所述的功能的任何组合的机器实现或执行。处理器可以是微处理器，或者，处理器可以是控制器、微控制器或状态机、它们的组合等。处理器可以包括被配置为处理计算机可执行指令的电路。在另一实施方案中，处理器包括FPGA或其他执行逻辑操作而不处理计算机可执行指令的可编程设备。处理器也可以实现为计算设备的组合，例如DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合DSP内核，或任何其他这样的配置。尽管这里主要关于数字技术进行了描述，但是处理器也可以主要包括模拟组件。例如，这里描述的一些或所有信号处理算法可以用模拟电路或混合模拟和数字电路实现。计算环境可以包括任何类型的计算机系统，包括但不限于基于微处理器的计算机系统、大型计算机、数字信号处理器、便携式计算设备、设备控制器或设备内的计算引擎，仅举几例。

除非另外特别说明，否则诸如“可以”、“可能”之类的条件语言在上下文中被理解为通常用于表达某些实施方案包括而其他实施方案不包括某些特征、元素和/或步骤。因此，这种条件语言通常不旨在暗示一个或多个实施方案以任何方式需要特征、元素和/或步骤，或者一个或多个实施方案必须包括用于决定的逻辑，无论是否有用户输入或提示，在任何特定实施方案中是否包括或将要执行这些特征、元素和/或步骤。

除非另外特别说明，否则诸如短语“X、Y或Z中的至少一个”之类的析取语言在上下文中被理解为通常用于表示项目、术语等，可以是X、Y或Z或其任何组合(例如，X、Y和/或Z)。因此，这种析取语言通常不旨在且不应该暗示某些实施方案需要存在X中的至少一个、Y中的至少一个或Z中的至少一个。

本文描述的和/或附图中描绘的流程图中的任何方法描述、元素或块应当被理解为可能代表模块、段或代码部分，其包括用于实现方法中的特定逻辑功能或元素的一个或多个可执行指令。替换实现包括在本文描述的实施方案的范围内，其中可以删除元件或功能，从所示或所讨论的顺序执行，包括基本上同时或相反的顺序，这取决于所涉及的功能，如本领域技术人员将理解的。

除非另有明确说明，否则诸如“一”或“一个”的语句通常应被解释为包括一个或多个所描述的项目。因此，诸如“被配置为”的设备的短语旨在包括一个或多个所述设备。这样的一个或多个所述设备也可以共同配置为执行所述的叙述。例如，“被配置为执行叙述A、B和C的处理器”可以包括第一处理器，其被配置为执行叙述A，其与被配置为执行叙述B和C的第二处理器一起工作。

应该强调的是，可以对上述实施方案进行许多变化和修改，其中的元素应被理解为是其他可接受的示例。所有这些修改和变化旨在包括在本公开的范围内并且由所附权利要求保护。