文档介绍：\一,,效的实用方法。孀偶扑慊统上蠹际醯姆⒄梗苌渲亟ḿ际醯玫搅斯惴旱挠τ谩M保迪摘要仅仅依赖于一阶近似的重建技术在很多情况下达不到实际工程的精度要求,二算法,分析了现有的不同重建算法之后,给出了电磁波逆散射模型模拟计算中采用即使足同一种介质,对不同频率的电磁波也存在着“色散”现象。因此,本文在国并在此基础上选择了波长适合于人体散射的电磁波来做仿真实验。有效的重建算法离不开复杂度和精度两个标准。我们给出了有关的标准,并将关键词:形式参数展开;电磁波逆散射;电磁衍射层析术重建的算法问题也受到了普遍的关注。阶及其更高阶的近似也必须被考虑。形式参数展开法是在进行高阶近似的计算研究中发展起来的,它同时具有计算量小和精度高两个特点,是解决衍射重建问题的有本文应用形式参数展开法处理电磁波逆散射问题。在介绍了目前陔领域的其他形式参数展开法解决方案的过程。考虑到在实际应用中,不同介质对电磁波的散射和吸收情况是不完全相同的。内外资料调研的基础上,分别针对电介质和人体组织对电磁波吸收散射做了分析。它们运用于分析电磁波逆散射模拟计算结果。最后我们对本研究工作的技术路线进行了总结和评述。●\
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第一章逆散射问题综述第一节引言即所谓的强散射。从信息的观点来看,空间介质的折射系数等物理参量空间分布的射成象的方法称为复合成象法。它实际上是单纯波逆散射成象技术的综合。不过,在一般情况下,采用单纯波逆散射成象还是能满足要求的。况且,对复合成象技术研究的基础还是单纯波成象。因此,逆散射成象的主要研究方向也还是单纯波成象学家用来研究大气层;地质学家和地球物理学家们,为了研究地球内部岩层构造和个重要应用就是查出脂肪层下面的病变组织的位置和形状。波在传播过程中遇到非均匀介质时,会产生反射、折射和衍射现象。散射波与入射波在传播方向、振幅及位相上都有差异。非均匀性越强,这种差异就越明显,信息被反映到散射波的振幅、位相分布上。因此,从对散射波的适当取样测量所取得的数据在理论上可以重建空间介质分布的分布图,这也就是逆散射成象技术的基探测波可以是很多种,最常见的是超声波和电磁波,另外还有粒子波等。采用不同种类的波,我们可以得到同一种介质的不同物理参数的分布重建图。这在仅凭单一物理参数分布图无法满足工程要求的情况下是很常见的。采用多种波进行逆散逆散射成象的思想在工程技术上有着十分广阔的应用前景。在一系列不同物理条件下出现各种逆散射问题,诸如地面的和卫星上的遥感系统,被气象学家和生态矿藏,就采用地磁和地震探测方法;逆散射技术在等离子体诊断和光学纤维特性的研究中得到应用;目标识别在雷达技术中是很重要的:用超声探查的生物声学的一本指导思想。技术。
第二节国内外的研究现状关于逆散射问题的理论和实践研究,在国外从年代开始盛行。国内也在能用线形矩阵方程描述反演问题时,得到的方程也往往是病态的,】。性化。从近似开始,反复计算正散射和逆散射,通过最大限度地近似散射体内的总场来提高重建效果。数值计算表明,采用迭代法确实有效,即使对于包含噪声的测量数据,迭代过程也是可行的。这种方法的缺陷在于,对于跃变型、高反的效果很好。其缺点在于对噪声非常敏感,需要对重建图形进行“后滤波”年代逐渐重视起来,在算法和实际应用上都取得了一定的进展。关于正散射问题的文献很多,而涉及逆散射问题或计算反演问题的著作相对比较少,这主要是由于反演问题太复杂的缘故。首先,,许多反演问题不适于用线性矩阵方程或积分方程表达,因此,要想求解它们,就需要用更复杂的方法。就是有可稳定。要处理这些情况,仍需要专门技术。迭代法是以近似的本质在于通过将散射体内的总波用入射波来代替从而将逆散射问题线差的散射体,效果不好,只能得到平滑解,这主要是由于甋方程成立的条件得不到满足而造成的。的一个延伸是所谓的变形。其主要思想是,在每一步迭代过程中,与散射体内的每个像素相联系的积分核碐函数冀谰萆洗蔚慕峁兄匦鹿浪恪U庵炙惴ㄌ岣咧亟ㄖ柿,记为T诖朔椒ㄖ校芯空咴诘讨杏τ昧送枷蠓治技术,以进一步改善闹亟ㄐЧK欠⑾郑杂诨趾说闹匦鹿浪悖恍应用到那些具有非均匀性特征的像素上,而不是散射体内的全部像素都需要。这种稳定性。这使得与啾龋褂眯阅芎涂乖肷阅芏几ひ怀铩,记为以消除高幅高频形变。在∩嫌植恢炙礁慕虰有选择性的做法避免了大部分不必要的积分核重估,从而提高了迭代过程的速度和
同迭代法相反,逆散射问题还有另一类解法——非线性方法。这些方法性积分方程是不适定的,所以必须进行正则化处理。地球物理测井,是现代油气勘探和开发中不可缺少的重要手段和方法。它通过非均匀介质中形成涡流和感应电流,接收天线接受这些二次源所产生的散射场,再将接受信号电压换算成地层介质的视在的复介电常数,作为测井响应记录下来。根