基于稀疏約束的電磁場(chǎng)逆成像算法研究.pdf

1、分類號(hào)：密級(jí)：UDC：學(xué)號(hào)：405513813039南昌大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文基于稀疏約束的電磁場(chǎng)逆成像算法研究基于稀疏約束的電磁場(chǎng)逆成像算法研究SparseConstraintBasedInverseScatteringAlgithmfComplexObjectsReconstruction莫仲念培養(yǎng)單位（院、系）：理學(xué)院物理系指導(dǎo)教師姓名、職稱：周輝林教授申請(qǐng)學(xué)位的學(xué)科門類：理學(xué)學(xué)科專業(yè)名稱：無(wú)線電物理論文答辯日期：2016年月日答

2、辯委員會(huì)主席：評(píng)閱人：2016年月日摘要I摘要關(guān)于逆問(wèn)題的研究由來(lái)已久，在許多領(lǐng)域中都存在著逆問(wèn)題。逆問(wèn)題的研究同樣存在于電磁散射中，電磁逆散射技術(shù)是獲得散射體電性能參數(shù)和幾何特性的最重要手段之一。由于其對(duì)探測(cè)目標(biāo)的無(wú)接觸無(wú)損特性，如今已在雷達(dá)定位、軍事偵察、微波遙感、生物醫(yī)學(xué)診斷和成像等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。電磁場(chǎng)逆散射技術(shù)是利用被測(cè)物體外部的散射場(chǎng)數(shù)據(jù)和電磁逆散射模型，重構(gòu)目標(biāo)的幾何形狀、位置、邊界和電性能參數(shù)在空間的分布情況。本文主要

3、內(nèi)容是電磁場(chǎng)逆散射算法研究。在第二章中通過(guò)建立分析電磁逆散射問(wèn)題的基本模型進(jìn)而獲得兩個(gè)基本方程。主要詳細(xì)介紹了對(duì)比源反演方法、子和空間優(yōu)化算法的流程并簡(jiǎn)要介紹這兩種方法的異同之處。最后通過(guò)理論和數(shù)值結(jié)果分析對(duì)比源反演方法和子空間優(yōu)化算法各自優(yōu)缺點(diǎn)。其次在研究電磁非線性逆散射成像方法時(shí)，先驗(yàn)信息的缺失將導(dǎo)致非線性的逆散射方法的計(jì)算代價(jià)和待重構(gòu)空間維數(shù)過(guò)高。通常來(lái)說(shuō)線性逆散射算法在反演散射體個(gè)數(shù)和所處區(qū)域位置的計(jì)算代價(jià)比非線性逆散射算法低得

4、多。有鑒于此本文提出一種非線性方法與線性方法相結(jié)合的混合非線性成像方法。通過(guò)混合非線性成像方法和相對(duì)應(yīng)的非線性方法成像效果進(jìn)行對(duì)比，從而驗(yàn)證混合成像方法的有效性。本文提出一種基于稀疏約束的非線性逆散射成像方法。該方法散射場(chǎng)的基本方程為二階玻恩近似方程，并把方程寫成一種新穎的算符形式，該方程的非線性通過(guò)不精確牛頓方案解決。不精確牛頓方案所獲得的微分方程是一個(gè)病態(tài)方程，需利用稀疏正則化方法來(lái)解決病態(tài)性，然后構(gòu)建一個(gè)由數(shù)據(jù)誤差項(xiàng)和懲罰項(xiàng)所組成