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《沈阳工业大学》 2011年
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基于空间域迭代法的微波成像算法研究

马进  
【摘要】:在电磁学中,微波无损检测技术是一种实用性很强的前沿课题,而其核心部分是微波成像算法。微波成像算法是微波、电子和数字图像技术相结合的高科技检测方法。根据目标物体外场的散射信息,重建其内部结构的技术称为电磁逆散射成像技术。 在电磁散射理论的基础上,比较和研究几种广泛应用的电磁场数值计算方法。本课题选择有限元法来解决电磁散射问题。依据有限元法的基本思想,利用ANSYS软件的高频谐振态分析模块模拟平面波入射钢筋混凝土结构的散射现象,获取在不同条件下的散射信息,为后续成像提供有用的正向分析数据。 通过对目前比较成熟的成像算法的研究表明无法直接求解逆问题。空间域迭代法求解子方程时,要求对散射区域要有先验的假设,即先假设散射物为一特定的区域,以便进行下一步迭代;再计算Frechlet导数,以便对不同的散射区域求解正问题。空间域迭代法的优点是反演的散射区域比较精确。本课题利用ANSYS自带的APDL语言开发程序,实现对三维高频电磁场有限元模型进行仿真分析,为后续的成像算法的实现提供了必要的数据;利用这些数据,基于共轭梯度迭代法,运用MATLAB对不同位置的钢筋成像,显示钢筋的位置。 在MATLAB里观察成像结果图,将钢筋的成像位置与实际位置相比较,能明确地显示位置,只是在成像的水平截面的大小上有偏差。从两个不同位置的钢筋的成像结果图看出,钢筋的成像位置与实际位置偏差不大,验证了共轭梯度迭代法的可行性。
【学位授予单位】:沈阳工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TP391.41;TN015

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