搜索

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

电磁散射问题的两种反演方法研究

张宇 杨曦 苟铭江 史庆藩

引用本文:
Citation:

电磁散射问题的两种反演方法研究

张宇, 杨曦, 苟铭江, 史庆藩

Two inversion methods for electromagnetic scattering

Zhang Yu, Yang Xi, Gou Ming-Jiang, Shi Qing-Fan
PDF
导出引用
  • 提出了电磁散射问题的两种反演方法:确定性梯度搜索方法和Monte Carlo随机搜索方法.给出了两种方法的基本原理,并对反演性能包括对散射体的定位能力、反演精度、反演时间进行了系统的分析与比较.数值计算结果表明,确定性方法定位精确,而随机性方法对散射体电磁参数的反演精度高且速度快,利用两者优点可以增强反演效果.
    Two inversion methods for electromagnetic scattering, the deterministic gradient search method and the Monte Carlo random search method, are proposed in this paper. Firstly, the fundamental principles of the two methods are introduced. Inversion properties including the positioning capability of the scattering body, inversion accuracy and inversion time of the two methods are analyzed and compared. Simulation results demonstrates that the deterministic gradient search method can be used for scattering body positioning and the results using Monte Carlo random search method have high-precision at the same time have high speed. Successive applications of both methods fully realize the advantages of the two methods and improve the inversion result.
    • 基金项目: 国防科技预研基金 (批准号:200907451256)资助的课题.
    [1]

    [1]Sun G, Chang Q S, Sheng P 2003 Phys. Rev. Lett. 90 104301

    [2]

    [2]Cha D H, Berryman J G 2004 Phys. Rev. Lett. 92 023902

    [3]

    [3]Sun X M, Han Y P 2006 Acta Phys. Sin. 55 682 (in Chinese) [孙贤明、韩一平 2006 物理学报 55 682]

    [4]

    [4]Yang H W, Chen R S, Zhang Y 2006 Acta Phys. Sin. 55 3464 (in Chinese) [杨宏伟、陈如山、张云 2006 物理学报55 3464]

    [5]

    [5]Qiao L F, Zhang Y M, Xie Q Y, Fang J, Wang J J 2007 Acta Phys. Sin. 56 6736 (in Chinese)[乔立峰、张永明、谢启源、方俊、王进军 2007 物理学报 56 6736]

    [6]

    [6]Guo L X, Wang Y H, Wu Z S 2005 Acta Phys. Sin. 54 5130 (in Chinese) [郭立新、王运华、吴振森 2005 物理学报 54 5130]

    [7]

    [7]Wu F, Wang T H 2003 Acta Phys. Sin. 52 697 (in Chinese) [吴凡、王太宏 2003 物理学报52 697]

    [8]

    [8]Yang L X, Ge D B 2006 Acta Phys. Sin. 55 1751 (in Chinese)[杨利霞、葛德彪 2006 物理学报 55 1751]

    [9]

    [9]Chen G B, Wang H N, Yao J J, Han Z Y 2009 Acta Phys. Sin. 58 3848 (in Chinese)[陈贵波、汪宏年、姚敬金、韩子夜 2009 物理学报58 3848]

    [10]

    ]Tang Z J, He Y G 2009 Acta Phys. Sin. 58 5126 (in Chinese) [唐志军、何怡刚 2009 物理学报 58 5126]

    [11]

    ]Ye H X, Jin Y Q 2009 Acta Phys. Sin. 58 4579 (in Chinese) 2[叶红霞、金亚秋 2009 物理学报 58 4579]

    [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]

    ]Zuo H Y, Yang J G 2007 Acta Phys. Sin. 56 6132 (in Chinese) [左浩毅、杨经国 2007 物理学报 56 6132]

    [14]

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

    [15]

    ]Huang C J, Liu Y F, Wu Z S, Sun Y Q, Long S M 2009 Acta Phys. Sin. 58 2397 (in Chinese) [黄朝军、刘亚峰、吴振森、孙彦清、龙姝明 2009 物理学报 58 2397]

    [16]

    ]Xu L J, Yuan N C 2005 IEEE Microw. Wireless Compon. Lett. 15 126

    [17]

    ]Sullivan D M 1996 IEEE Trans. Antennas Propag. 44 28

    [18]

    ]Lubbers R J, Hunsberger F P, Kunz K S 1990 IEEE Transactions 9 218

    [19]

    ]Ma W G 2005 Computational Physics (Beijing: Science Press) p76 (in Chinese) [马文淦 2005 计算物理学 (北京:科学出版社) 第76页]

    [20]

    ]Wang Y M, Chew W C 1990 IEEE Transactions 9 211

    [21]

    ]Mur G 1994 IEEE Transactions 23 377

    [22]

    ]Chen G L 2002 Parallel Computer Architecture (Beijing: Higher Education Press) p17 (in Chinese) [陈国良 2002 并行计算机体系结构 (北京: 高等教育出版社) 第17页]

  • [1]

    [1]Sun G, Chang Q S, Sheng P 2003 Phys. Rev. Lett. 90 104301

    [2]

    [2]Cha D H, Berryman J G 2004 Phys. Rev. Lett. 92 023902

    [3]

    [3]Sun X M, Han Y P 2006 Acta Phys. Sin. 55 682 (in Chinese) [孙贤明、韩一平 2006 物理学报 55 682]

    [4]

    [4]Yang H W, Chen R S, Zhang Y 2006 Acta Phys. Sin. 55 3464 (in Chinese) [杨宏伟、陈如山、张云 2006 物理学报55 3464]

    [5]

    [5]Qiao L F, Zhang Y M, Xie Q Y, Fang J, Wang J J 2007 Acta Phys. Sin. 56 6736 (in Chinese)[乔立峰、张永明、谢启源、方俊、王进军 2007 物理学报 56 6736]

    [6]

    [6]Guo L X, Wang Y H, Wu Z S 2005 Acta Phys. Sin. 54 5130 (in Chinese) [郭立新、王运华、吴振森 2005 物理学报 54 5130]

    [7]

    [7]Wu F, Wang T H 2003 Acta Phys. Sin. 52 697 (in Chinese) [吴凡、王太宏 2003 物理学报52 697]

    [8]

    [8]Yang L X, Ge D B 2006 Acta Phys. Sin. 55 1751 (in Chinese)[杨利霞、葛德彪 2006 物理学报 55 1751]

    [9]

    [9]Chen G B, Wang H N, Yao J J, Han Z Y 2009 Acta Phys. Sin. 58 3848 (in Chinese)[陈贵波、汪宏年、姚敬金、韩子夜 2009 物理学报58 3848]

    [10]

    ]Tang Z J, He Y G 2009 Acta Phys. Sin. 58 5126 (in Chinese) [唐志军、何怡刚 2009 物理学报 58 5126]

    [11]

    ]Ye H X, Jin Y Q 2009 Acta Phys. Sin. 58 4579 (in Chinese) 2[叶红霞、金亚秋 2009 物理学报 58 4579]

    [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]

    ]Zuo H Y, Yang J G 2007 Acta Phys. Sin. 56 6132 (in Chinese) [左浩毅、杨经国 2007 物理学报 56 6132]

    [14]

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

    [15]

    ]Huang C J, Liu Y F, Wu Z S, Sun Y Q, Long S M 2009 Acta Phys. Sin. 58 2397 (in Chinese) [黄朝军、刘亚峰、吴振森、孙彦清、龙姝明 2009 物理学报 58 2397]

    [16]

    ]Xu L J, Yuan N C 2005 IEEE Microw. Wireless Compon. Lett. 15 126

    [17]

    ]Sullivan D M 1996 IEEE Trans. Antennas Propag. 44 28

    [18]

    ]Lubbers R J, Hunsberger F P, Kunz K S 1990 IEEE Transactions 9 218

    [19]

    ]Ma W G 2005 Computational Physics (Beijing: Science Press) p76 (in Chinese) [马文淦 2005 计算物理学 (北京:科学出版社) 第76页]

    [20]

    ]Wang Y M, Chew W C 1990 IEEE Transactions 9 211

    [21]

    ]Mur G 1994 IEEE Transactions 23 377

    [22]

    ]Chen G L 2002 Parallel Computer Architecture (Beijing: Higher Education Press) p17 (in Chinese) [陈国良 2002 并行计算机体系结构 (北京: 高等教育出版社) 第17页]

  • [1] 范天奇, 郭立新, 金健, 孟肖. 含泡沫面元模型的海面电磁散射研究. 物理学报, 2014, 63(21): 214104. doi: 10.7498/aps.63.214104
    [2] 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
    [3] 张鹏, 张晓娟. 基于等效电流源的分层媒质目标反演研究. 物理学报, 2013, 62(16): 164201. doi: 10.7498/aps.62.164201
    [4] 徐常伟, 朱峰, 刘丽娜, 牛大鹏. 群论在对称结构电磁散射问题中的应用. 物理学报, 2013, 62(16): 164102. doi: 10.7498/aps.62.164102
    [5] 张宇, 张晓娟, 方广有. 大尺度分层介质电特性参数的反演方法研究. 物理学报, 2013, 62(4): 044204. doi: 10.7498/aps.62.044204
    [6] 王飞, 魏兵. 电各向异性色散介质电磁散射时域有限差分分析的半解析递推卷积方法. 物理学报, 2013, 62(4): 044101. doi: 10.7498/aps.62.044101
    [7] 徐润汶, 郭立新, 范天奇. 有限元/边界积分方法在海面及其上方弹体目标电磁散射中的应用. 物理学报, 2013, 62(17): 170301. doi: 10.7498/aps.62.170301
    [8] 王飞, 魏兵. 任意磁化方向铁氧体电磁散射时域有限差分分析的Z变换方法. 物理学报, 2013, 62(8): 084106. doi: 10.7498/aps.62.084106
    [9] 张宇, 张晓娟, 方广有. 大尺度分层介质粗糙面电磁散射的特性研究. 物理学报, 2012, 61(18): 184203. doi: 10.7498/aps.61.184203
    [10] 梁玉, 郭立新. 气泡/泡沫覆盖粗糙海面电磁散射的修正双尺度法研究. 物理学报, 2009, 58(9): 6158-6166. doi: 10.7498/aps.58.6158
    [11] 任新成, 郭立新. 具有二维fBm特征的分层介质粗糙面电磁散射的特性研究. 物理学报, 2009, 58(3): 1627-1634. doi: 10.7498/aps.58.1627
    [12] 王运华, 张彦敏, 郭立新. 平面上方二维介质目标对高斯波束的电磁散射研究. 物理学报, 2008, 57(9): 5529-5536. doi: 10.7498/aps.57.5529
    [13] 王 蕊, 郭立新, 秦三团, 吴振森. 粗糙海面及其上方导体目标复合电磁散射的混合算法研究. 物理学报, 2008, 57(6): 3473-3480. doi: 10.7498/aps.57.3473
    [14] 李海英, 吴振森. 二维高斯波束对多层球粒子电磁散射的解析解. 物理学报, 2008, 57(2): 833-838. doi: 10.7498/aps.57.833
    [15] 杨利霞, 葛德彪, 赵跃华, 王 刚, 阎 述. 基于直接离散方式的磁化铁氧体材料电磁散射的时域有限差分方法分析. 物理学报, 2008, 57(5): 2936-2940. doi: 10.7498/aps.57.2936
    [16] 杨利霞, 葛德彪, 魏 兵. 电各向异性色散介质电磁散射的三维递推卷积-时域有限差分方法分析. 物理学报, 2007, 56(8): 4509-4514. doi: 10.7498/aps.56.4509
    [17] 杨利霞, 葛德彪, 王 刚, 阎 述. 磁化铁氧体材料电磁散射递推卷积-时域有限差分方法分析. 物理学报, 2007, 56(12): 6937-6944. doi: 10.7498/aps.56.6937
    [18] 王运华, 郭立新, 吴振森. 改进的二维分形模型在海面电磁散射中的应用. 物理学报, 2006, 55(10): 5191-5199. doi: 10.7498/aps.55.5191
    [19] 郭立新, 王运华, 吴振森. 双尺度动态分形粗糙海面的电磁散射及多普勒谱研究. 物理学报, 2005, 54(1): 96-101. doi: 10.7498/aps.54.96
    [20] 郭立新, 吴振森. 二维分数布朗运动(FBM)随机粗糙面电磁散射的基尔霍夫近似. 物理学报, 2001, 50(1): 42-47. doi: 10.7498/aps.50.42
计量
  • 文章访问数:  6526
  • PDF下载量:  1097
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2009-07-20
  • 修回日期:  2009-09-10
  • 刊出日期:  2010-03-05

电磁散射问题的两种反演方法研究

  • 1. (1)北京理工大学理学院,北京 100081; (2)北京理工大学信息与电子学院,北京 100081
    基金项目: 国防科技预研基金 (批准号:200907451256)资助的课题.

摘要: 提出了电磁散射问题的两种反演方法:确定性梯度搜索方法和Monte Carlo随机搜索方法.给出了两种方法的基本原理,并对反演性能包括对散射体的定位能力、反演精度、反演时间进行了系统的分析与比较.数值计算结果表明,确定性方法定位精确,而随机性方法对散射体电磁参数的反演精度高且速度快,利用两者优点可以增强反演效果.

English Abstract

参考文献 (22)

目录

    /

    返回文章
    返回