搜索

文章查询

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

二维有耗色散介质的时域逆散射方法

刘广东 张业荣

二维有耗色散介质的时域逆散射方法

刘广东, 张业荣
PDF
导出引用
导出核心图
  • 为了重建二维有耗色散介质的电参数分布,基于Debye模型,应用泛函分析和变分法,提出一种时域逆散射新方法.该方法首先以最小二乘准则构造目标函数,将逆问题表示为约束最小化问题,接着应用罚函数法转化为无约束最小化问题,然后基于变分计算导出闭式的Lagrange函数关于特征参数的Fréchet导数,最后借助梯度算法和时域有限差分法迭代反演Debye模型参数.为了对抗噪声污染和逆问题的病态特性,采用了一阶Tikhonov正则化方法.数值应用中,利用Polak-Ribière-Polyak非线性共轭梯度法,对二维乳
    • 基金项目: 国家自然科学基金重点项目(批准号:60671065)资助的课题.
    [1]

    Zhang Y R, Nie Z P, Ruan Y Z 1997 Acta Elec. Sin. 25 100 (in Chinese) [张业荣、聂在平、阮颖铮 1997 电子学报 25 100]

    [2]

    Gustafsson M, He S 1999 Math. Comput. Simulat. 50 525

    [3]

    Takenaka T, Jia H, Tanaka T 2000 J. Electromagn. Waves Appl. 14 1609

    [4]

    Zhang H, He S L, Chen P, Sun W 2001 Acta Phys. Sin. 50 1481 (in Chinese) [张 航、何赛灵、陈 攀、孙 威 2001 物理学报 50 1481]

    [5]

    Liang Z C, Jin Y Q 2002 Acta Phys. Sin. 51 2239 (in Chinese) [梁子长、金亚秋 2002物理学报 51 2239]

    [6]

    Rekanos I T, Raisanen A 2003 IEEE Trans. Magn. 39 1381

    [7]

    Abenius E, Strand B 2006 Int. J. Numer. Meth. Eng. 68 650

    [8]

    Winters D W, Bond E J, van Veen B D, Hagness S C 2006 IEEE Trans. Antenn. Propag. 54 3517

    [9]

    Liu D, Wang F, Huang Q X, Yan J H, Chi Y, Cen K F 2008 Acta Phys. Sin. 57 4812 (in Chinese) [刘 冬、王 飞、黄群星、严建华、池 涌、岑可法 2008 物理学报 57 4812]

    [10]

    Winters D W, Shea J D, Kosmas P, van Veen B D, Hagness S C 2009 IEEE Trans. Med. Imaging 28 969

    [11]

    Wei B, Ge D B, Wang F 2008 Acta Phys. Sin. 57 6290 (in Chinese) [魏 兵、葛德彪、王 飞 2008 物理学报 57 6290]

    [12]

    Zhang Y Q, Ge D B 2009 Acta Phys. Sin. 58 4573 (in Chinese) [张玉强、葛德彪 2009 物理学报 58 4573]

    [13]

    Wei B, Li X Y, Wang F, Ge D B 2009 Acta Phys. Sin. 58 6174 (in Chinese) [魏 兵、李小勇、王 飞、葛德彪 2009 物理学报 58 6174]

    [14]

    Ge D B, Yan Y B 2005 Finite-Difference Time-Domain Method for Electromagnetic Waves (2nd Ed.) (Xi’an: Xidian University Press) p288 (in Chinese) [葛德彪、闫玉波 2005 电磁波时域有限差分法(第二版)(西安:西安电子科技大学出版社)第288页]

    [15]

    Taflove A, Hagness S C 2005 Computational Electrodynamics: The Finite-Difference Time-Domain Method (3rd Ed.) (Norwood: Artech House) p353

    [16]

    Gabriel S, Lau R W, Gabriel C 1996 Phys. Med. Biol. 41 2271

    [17]

    Tikhonov A N, Arsenin V Y 1979 SIAM Rev. 21 266

    [18]

    Dai Y H 2003 Math. Comput. 17 1317

    [19]

    Kuhn H W, Tucker A W 1951 Nonlinear Programming (California: University of California Press) p481

  • [1]

    Zhang Y R, Nie Z P, Ruan Y Z 1997 Acta Elec. Sin. 25 100 (in Chinese) [张业荣、聂在平、阮颖铮 1997 电子学报 25 100]

    [2]

    Gustafsson M, He S 1999 Math. Comput. Simulat. 50 525

    [3]

    Takenaka T, Jia H, Tanaka T 2000 J. Electromagn. Waves Appl. 14 1609

    [4]

    Zhang H, He S L, Chen P, Sun W 2001 Acta Phys. Sin. 50 1481 (in Chinese) [张 航、何赛灵、陈 攀、孙 威 2001 物理学报 50 1481]

    [5]

    Liang Z C, Jin Y Q 2002 Acta Phys. Sin. 51 2239 (in Chinese) [梁子长、金亚秋 2002物理学报 51 2239]

    [6]

    Rekanos I T, Raisanen A 2003 IEEE Trans. Magn. 39 1381

    [7]

    Abenius E, Strand B 2006 Int. J. Numer. Meth. Eng. 68 650

    [8]

    Winters D W, Bond E J, van Veen B D, Hagness S C 2006 IEEE Trans. Antenn. Propag. 54 3517

    [9]

    Liu D, Wang F, Huang Q X, Yan J H, Chi Y, Cen K F 2008 Acta Phys. Sin. 57 4812 (in Chinese) [刘 冬、王 飞、黄群星、严建华、池 涌、岑可法 2008 物理学报 57 4812]

    [10]

    Winters D W, Shea J D, Kosmas P, van Veen B D, Hagness S C 2009 IEEE Trans. Med. Imaging 28 969

    [11]

    Wei B, Ge D B, Wang F 2008 Acta Phys. Sin. 57 6290 (in Chinese) [魏 兵、葛德彪、王 飞 2008 物理学报 57 6290]

    [12]

    Zhang Y Q, Ge D B 2009 Acta Phys. Sin. 58 4573 (in Chinese) [张玉强、葛德彪 2009 物理学报 58 4573]

    [13]

    Wei B, Li X Y, Wang F, Ge D B 2009 Acta Phys. Sin. 58 6174 (in Chinese) [魏 兵、李小勇、王 飞、葛德彪 2009 物理学报 58 6174]

    [14]

    Ge D B, Yan Y B 2005 Finite-Difference Time-Domain Method for Electromagnetic Waves (2nd Ed.) (Xi’an: Xidian University Press) p288 (in Chinese) [葛德彪、闫玉波 2005 电磁波时域有限差分法(第二版)(西安:西安电子科技大学出版社)第288页]

    [15]

    Taflove A, Hagness S C 2005 Computational Electrodynamics: The Finite-Difference Time-Domain Method (3rd Ed.) (Norwood: Artech House) p353

    [16]

    Gabriel S, Lau R W, Gabriel C 1996 Phys. Med. Biol. 41 2271

    [17]

    Tikhonov A N, Arsenin V Y 1979 SIAM Rev. 21 266

    [18]

    Dai Y H 2003 Math. Comput. 17 1317

    [19]

    Kuhn H W, Tucker A W 1951 Nonlinear Programming (California: University of California Press) p481

  • [1] 段晓亮, 王一博, 杨慧珠. 基于逆散射理论的地震波速度正则化反演. 物理学报, 2015, 64(7): 078901. doi: 10.7498/aps.64.078901
    [2] 颛孙旭, 马西奎. 一种适用于任意阶空间差分时域有限差分方法的色散介质通用吸收边界条件算法. 物理学报, 2012, 61(11): 110206. doi: 10.7498/aps.61.110206
    [3] 刘广东, 张开银. 二维电磁逆散射问题的时域高斯-牛顿反演算法. 物理学报, 2014, 63(3): 034102. doi: 10.7498/aps.63.034102
    [4] 葛德彪, 张玉强. 一种基于数字信号处理技术的改进通用色散介质移位算子时域有限差分方法. 物理学报, 2009, 58(12): 8243-8248. doi: 10.7498/aps.58.8243
    [5] 杨利霞, 葛德彪. 磁各向异性色散介质散射的Padé时域有限差分方法分析. 物理学报, 2006, 55(4): 1751-1758. doi: 10.7498/aps.55.1751
    [6] 魏兵, 李小勇, 王飞, 葛德彪. 一种色散介质FDTD通用吸收边界. 物理学报, 2009, 58(9): 6174-6178. doi: 10.7498/aps.58.6174
    [7] 葛德彪, 张玉强. 基于半解析递归卷积的通用色散介质FDTD方法. 物理学报, 2009, 58(7): 4573-4578. doi: 10.7498/aps.58.4573
    [8] 魏兵, 董宇航, 王飞, 李存志. 基于移位算子时域有限差分的色散薄层节点修正算法. 物理学报, 2010, 59(4): 2443-2450. doi: 10.7498/aps.59.2443
    [9] 王飞, 魏兵, 李林茜. 色散介质电磁特性时域有限差分分析的Newmark方法. 物理学报, 2014, 63(10): 104101. doi: 10.7498/aps.63.104101
    [10] 姜彦南, 葛德彪. 层状介质时域有限差分方法斜入射平面波引入新方式. 物理学报, 2008, 57(10): 6283-6289. doi: 10.7498/aps.57.6283
  • 引用本文:
    Citation:
计量
  • 文章访问数:  2747
  • PDF下载量:  707
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2009-11-26
  • 修回日期:  2010-01-07
  • 刊出日期:  2010-10-15

二维有耗色散介质的时域逆散射方法

  • 1. 南京邮电大学电子科学与工程学院,南京 210003
    基金项目: 

    国家自然科学基金重点项目(批准号:60671065)资助的课题.

摘要: 为了重建二维有耗色散介质的电参数分布,基于Debye模型,应用泛函分析和变分法,提出一种时域逆散射新方法.该方法首先以最小二乘准则构造目标函数,将逆问题表示为约束最小化问题,接着应用罚函数法转化为无约束最小化问题,然后基于变分计算导出闭式的Lagrange函数关于特征参数的Fréchet导数,最后借助梯度算法和时域有限差分法迭代反演Debye模型参数.为了对抗噪声污染和逆问题的病态特性,采用了一阶Tikhonov正则化方法.数值应用中,利用Polak-Ribière-Polyak非线性共轭梯度法,对二维乳

English Abstract

参考文献 (19)

目录

    /

    返回文章
    返回