عنوان پایان‌نامه
بازسازی اشیاء پنهان شده با روش تصویرسازی حوزه زمان
- رشته تحصیلی
- مهندسی برق-مخابرات-میدان
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 2140;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 55740
- تاریخ دفاع
- ۲۴ مرداد ۱۳۹۱
- دانشجو
- مسعود رودکی لواسانی فرد
- استاد راهنما
- رضا فرجی دانا
- چکیده
- در این پژوهش مسئله پراکنش حوزه زمان یک سیم در فضای آزاد و همچنین در حضور نیم‌فضای عایقی بررسی شده است. در ابتدا مسئله در فضای آزاد فرمول‌بندی شده و از اعمال روش ممان بر آن، فرمول‌بندی گام به گام زمانی برای محاسبه توزیع جریان به دست آمده است. سپس میدان‌های پراکندگی در محل گیرنده‌ها محاسبه شده و با اعمال گسسته‌سازی مکانی و زمانی، محاسبه عددی آنها میسر شده است. بررسی‌های عددی انجام شده حکایت از صحت و دقت این فرمول‌بندی‌ها دارد. در ادامه برای حل مسئله معکوس روش بهینه‌سازی به کار رفته است. این انتخاب نیازمند تعریف یک تابع هزینه مناسب است. به کمک بررسی میدان پراکندگی، چندین تابع هزینه مختلف تعریف شده است و با بررسی عددی هر کدام از آنها، بهترین تابع هزینه انتخاب شده و با یک بهینه‌ساز مناسب مسئله معکوس حل شده است. ادامه پژوهش با تعمیم فرمول‌بندی به نیم‌فضای عایقی همراه است. در این مسیر نیاز به محاسبه توابع گرین در حوزه زمان داریم که با بررسی کیفی چند روش، در نهایت روش زمان مختلط به عنوان مناسب‌ترین روش موجود در ادبیات مسئله انتخاب شده است. با به دست آمدن توابع گرین حوزه زمان، فرمول‌بندی گام به گام زمانی شکل می‌گیرد. این فرمول‌بندی اگرچه پتانسیل ناپایداری دارد، اما انتخاب مناسب پارامترهای عددی باعث پایداری آن می‌شود. نتایج به دست آمده از بررسی‌های عددی مؤید صحت، دقت و توانمندی روش به کار رفته در حل مسئله معکوس است.
- Abstract
- In this thesis the time domain scattering of a thin wire in free space and also in a dielectric half space is studied. First, the problem is formulated in free space and by using the method of moments, Marching-on in Time (MOT) formulation is derived. Then the scattered electric field at the receivers is calculated by using time and space discretization. Numerical results show the accuracy of the formulation. In order to solve the inverse scattering problem, the optimization method is employed. In this method the definition of a proper cost function is required. Numerical results show the L2 norm of the difference between the measured and simulated scattered fields presents the best cost function. Particle swarm optimization (PSO) is then used to reconstruct the unknown wire scatterer. Next the problem of a thin wire scatterer buried in a dielectric half space is considered. By replacing the proper Green’s functions of the structure at hand, one may use the same forward and inverse formulations like in the free space case. This is done by making use of the complex time Green’s function method. Numerical results show the accuracy and ability of the method in solving inverse scattering problems.
