时域反演德鲁色散媒质的电磁逆散射技术

发布时间：2017-06-13 10:01

  本文关键词：时域反演德鲁色散媒质的电磁逆散射技术，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：德鲁(Drude)经验模型常用于描述等离子体、金属等媒质的电色散特性.利用宽带的时域测量数据直接反演电参数,相比单频(频域)技术而言,具有信息量大、成像分辨率高的优势.时域直接反演色散媒质电参数的主要困难在于它们是频率相关的.为了克服该困难,本文提出了一种时域电磁(EM)逆散射新技术:转而同时反演德鲁模型的4类频率无关的模型参数.该技术的主要环节为:(1)描述为含正则化项的约束最小化问题;(2)转化为无约束最小化问题;(3)解析导出梯度;(4)分别利用时域有限差分(FDTD)法、共轭梯度(CG)法迭代求解正演、反演子问题.在一维(1-D)、二维(2-D)两个数值算例中,所需的测量数据也由FDTD仿真值代替,并加入了加性高斯白噪声(AWGN).反演结果初步证实了该技术的性能.
【作者单位】： 阜阳师范学院物理与电子工程学院;阜阳师范学院数学与统计学院;
【关键词】： 电磁逆散射 德鲁色散媒质 正则化 时域有限差分法 共轭梯度法
【基金】：国家自然科学基金(No.51271059) 安徽高校省级自然科学研究重点项目(No.KJ2014A193) 安徽省科技计划项目(No.1501031114) 阜阳师范学院自然科学研究项目(No.2014FSKJ14)
【分类号】：TN011
【正文快照】： 1引言实验表明电磁场作用下自然界中大部分媒质,如生物组织、土壤、等离子体、金属等,其电磁特性均与工作频率f有关[1].这些媒质称作色散媒质,电磁参数的频率相关性称作色散特性.拟合获得模型参数后,便可用于描述特定媒质的色散特性,如德拜(Debye)模型、洛伦兹(Lorentz)模型、

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本文编号：446228