关键词： 线性抽样法   电磁逆散射   病态性   正则化方法  

摘要： 目的在二维电磁逆散射成像中研究线性抽样的应用,重点讨论线性抽样法在部分入射波角度和观测角度范围条件下的成像效果。方法通过数值计算,求解等效积分方程,获取解向量在成像区域内每一采样点的范数,利用灰度表示其范数,重构散射体形状。结果在已知全部入射角度[0,360°]下全部观测角度[0,360°]的散射场的远场信息时,成像效果比较理想;当随着入射角度和观测角度范围的减小,其成像效果有所下降。当入射角度和观测角度范围局限于部分角度时,入射角度和观测角度位于同一侧时的成像效果要比入射角度和观测角度位于异侧时要好,而且在与入射角度和观测角度方向相对应的目标物体位置处会得到更加清晰的成像轮廓。结论线性抽样法在部分角度测量条件下虽然成像效果有所下降,但其成像的有效性仍然值得关注。

关键词： 电磁逆散射   远场模式   正则化   形状重建   线性曲样化  

摘要： 对线性抽样法的电磁场逆散射求解进行了研究。为避免迭代和优化法的正问题求解,用积分算子将散射物边界数据映射到散射场的远场模式,针对第一类积分方程的不适定性,用Tikhonov正则化法求解,并用高阶收敛算法确定正则化参数以快速数值实现。数值计算结果表明:线性抽样法+确定正则化参数的高阶收敛算法可较好地滤除噪声,减少了确定正则化参数的计算量。

关键词： 电磁逆散射   伪群交叉算法   多相粒子群算法   收敛  

摘要： 从线性分布细金属柱体的散射模型出发,利用多极子展开技术求解电磁散射问题,以测量的散射场和计算散射场间的偏差作为目标函数,将待优化变量设置为描述细金属柱体中心位置的向径和幅角,通过伪群交叉算法(pseudo swarm crossover,PSC)对待优化变量进行优化,使目标函数达到最小值来对自由空间中线性分布的细金属柱体族进行电磁成像。研究结果证实了PSC比多相粒子群算法(multi-phase particle swarm optimiza-tion,MPPSO)有更好的收敛性能、成像精度和更强的抗随机噪声干扰能力。

关键词： 西安电子科技大学   学术讨论会   电磁散射   逆散射   北京航空航天大学   中国电子学会   北京理工大学   重点实验室  

关键词： 电磁逆散射   无相位检测   相位复原   自由度   实验验证  

摘要： 利用入射场作为约束条件,用最优化泛函的方法由总场幅度信息重建散射场幅度和相位。分析了散射场自由度和噪声对重建结果的影响。讨论了成功实施相位复原和避免局部极小值的条件。首次用实验结果验证电磁逆散射无相位检测相位复原的可行性,证明了方法的有效性、高度稳定性和较强的抗噪声能力。该方法的计算成本低,实用性较强。研究结果是实施无相位检测电磁逆散射的基础。

关键词： 电磁逆散射   无相位电磁检测   玻恩近似  

摘要： 提出玻恩近似下用无相位检测数据重建复目标的方法。由电场积分方程推导散射场的实部和虚部之间的关系;在玻恩近似下基于散射场实部虚部关系,利用优化算法由无相位电磁检测数据反演目标散射场的实部和虚部;最后利用标准玻恩反演法对目标进行成像。数值实验显示该方法能有效地对弱散射目标成像。

关键词： 电磁场   电磁散射   电磁逆散射   格林函数   积分方程  

摘要： 电磁波散射与逆散射是电磁场工程技术中一个非常重要的领域,但因其算法复杂性使实现过程存在着相当大的困难。尤其在电磁成像的领域中开发出新的、高效的、精确的算法仍是一个具有挑战性的研究。 本文从麦克斯韦方程组出发,结合格林函数建立电场积分方程,然后利用积分方程法对二维介质中的电磁波散射与逆散射方法进行研究。在计算电磁波散射时首先对电场积分方程进行离散,离散时如何选取合适的离散函数使离散结果更加准确是非常重要的,所以本文采用了比目前常用的脉冲函数更加精确的插值函数作为离散函数。对离散后的积分方程用稳定型双共轭梯度(BCGS)迭代法求解。由于格林函数与对比源的乘积可以写成卷积形式,从而在每一次迭代过程中可以同时在x、y两个方向采用快速傅立叶变换(FFT)技术加速,使计算速度更快,具有更好的实用性。在计算电磁逆散射过程中使用了波恩(Born)迭代方法,此法在每一次迭代过程中都要进行正演计算。由于每次正演计算都采用BCGS-FFT算法,所以使反演过程快速准确。最后得到一套完整的二维介质中的电磁散射与逆散射算法及计算软件。数值计算举例说明了本文算法的精确性和有效性。

关键词： 电磁散射   逆散射   西安电子科技大学   学术讨论会  

关键词： 特殊函数   慢衰减   电磁波  

摘要： 常规电磁法测深一般是利用低频电磁波来进行探测,分辨率很低,无法满足测深要求。慢衰减电磁波是一种利用特殊函数作为波源来实现的高频电磁波,它除了具有衰减慢的特点外,还具有波束窄、能量集中的特点,在军事和通信领域已经得到了广泛的应用。慢衰减电磁波的衰减比一般电磁波慢,可以实现较大的探测深度;由于它的频率高,可以实现较高的分辨率。因此,可以利用它来进行地球物理探测。着重论述了利用慢衰减电磁波的入射波和散射波的振幅关系,以及电磁波的走时关系反演地下介质参数的基本原理及方法,同时,针对火成岩、变质岩和沉积岩,通过正演理论计算,说明了慢衰减电磁波测深的可行性。

关键词： 电磁逆散射   共轭梯度法   正则化  

摘要： 电磁逆散射成像问题数值求解中,非线性逆散射方程及其对应的离散方程组具有明显的不适定性,针对求解通常所用Tikhonov正则化方法的参数选择在先验选取时缺乏有效的误差信息,而后验选取时需要更多计算量求解有关参数的方程的困难,本文中将小参数Tikhonov正则化方法与共轭梯度法结合,提出了不适定方程组的混合正则化方法。数据仿真表明,该方法既可保证正则化效果,也减少了计算量。