基于体等效原理的二维介质柱微波成像研究

探讨二维介质柱微波成像的计算机模拟。其基本思想是从体等效原理出发，得到积分方程并由此积分方程出发，利用矩量法，得到矩阵方程形式的反演方程。除方程的病态，文中采用了基于最小二来原理的正则化方法。为了尽量与实际情况接近，文中推导了噪声与反演结果之间的关系，初步考虑了噪声对反演结果的影响。

基于体等效原理的金属散射体微波断层成像

探讨了有耗介质中金属散射体断层成像的迭代算法.其基本思想是从体等效原理出发,得到矩阵方程形式的反演方程.正问题中利用有限元(FEM)方法并参考局部形状函数法(LSF)的思想,利用极化横磁波(TM)照射被测物体,得到正问题的解.在求解逆问题时,为了消除方程的病态,得到逆问题的真实解或其稳定近似解,采用了Tikhonov正则化方法对求解过程进行约束和控制.为了能对金属散射体成像,借鉴了局部形状函数法(LSF)思想.实验结果证明此方法可以对单根或者多根金属散射体准确成像.

自由空间中理想介质柱的微波成像

本文探讨自由空间中理想介质柱的微波成像．文中首先从体等效原理出发，得到一个积分方程组，该方程组将介质柱的介电常数与柱内总电场及柱外接收点上的散射场联系起来，用矩量法，由此方程组出发可求解散射问题．并对该方程组求变分，所得到的方程组化为矩阵方程，消去含总电场的项，得到反演方程．文中列举了几个典型反演实例，考察了本法的收敛速度、运行时间及对复杂目标的适应能力等因素，所得结果相当满意．为了尽量与实际探测接近，还讨论了本法抗随机噪声的能力，模拟表明，本法具有相当强的抗噪声性能．文中还就用接收到的不完备的散射场信息反演目标的问题进行了初步探讨．

几类常见媒质电磁散射问题的统一描述

工程实践中,经常遇到线性或非线性媒质、各向同性或各向异性媒质、色散或非色散媒质、无耗或有耗媒质、无磁或有磁媒质以及导体或介质等几类不同目标的电磁散射问题,却尚未形成统一的理论描述。尝试利用体等效原理,由麦克斯韦方程组导出了这几类问题的一般形式,通过设定一些特定参数,即可得到前述的具体问题,以期为该领域的应用研究奠定理论基础。几个散射算例初步证实了本文理论框架的普适性。