導(dǎo)體目標(biāo)的超寬帶微波成像研究.pdf

1、西南交通大學(xué)博士學(xué)位論文導(dǎo)體目標(biāo)的超寬帶微波成像研究姓名：衛(wèi)濤申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：電磁場與微波技術(shù)指導(dǎo)教師：廖成20080701第1I頁西南交通大學(xué)博士研究生學(xué)位論文域超寬帶脈沖單站成像的數(shù)學(xué)模型及計算機實現(xiàn)流程，并且盡可能地減少了不同模塊間的關(guān)聯(lián)及耦合，以便于進一步優(yōu)化。第3章詳細分析了優(yōu)化算法，討論了傳統(tǒng)優(yōu)化算法的優(yōu)缺點及隨機優(yōu)化方法。對隨機優(yōu)化算法，從總體上分析了算法的類型與性能的關(guān)系，并對性能測試，給出了明確的標(biāo)準(zhǔn)。在解空間

2、邊界越界時，給出不同優(yōu)化階段的處理方案。最后測試不同的算法，并按照測試標(biāo)準(zhǔn)，給出詳細結(jié)果。由于優(yōu)化算法與待求解問題之間無耦合關(guān)系，其結(jié)論可以直接引入到成像中。第4章論述目標(biāo)尺寸的估計，討論在二維和三維情況下，目標(biāo)形狀函數(shù)的確定。由于目標(biāo)尺寸參數(shù)的范圍設(shè)置與尺寸估計及形狀函數(shù)相關(guān)，在分析了確定的形狀函數(shù)情況下，參數(shù)的范圍可由估計值定量確定。第5章描述時域成像的實施中最重要的環(huán)節(jié)，即時域算法中計算區(qū)域網(wǎng)格數(shù)量和網(wǎng)格尺寸的確定以及優(yōu)化算法的在

3、成像問題上的改進。在以第4章內(nèi)容為基礎(chǔ)，給出極限情況下計算區(qū)域的大小。網(wǎng)格尺寸按照估計尺寸與成像的精度比例關(guān)系，可自動確定。由此，確定了數(shù)值計算的整個空間。在成像計算中成像精度可按照需求進行調(diào)整，入射時間序列按照實際探測信號的帶寬和成像精度自動重新生成，成像計算量也同時確定。在無任何目標(biāo)尺寸先驗知識情況下，可以自動進行成像設(shè)置并在成像時間和精度之間進行調(diào)節(jié)。由于形狀函數(shù)的系數(shù)對應(yīng)著時域算法中的目標(biāo)輪廓，中間涉及到數(shù)值的離散化，通常優(yōu)化算

4、法實數(shù)編碼的高精度在此并無意義。并且在工程設(shè)計中，不穩(wěn)定解是需要過濾掉的。因此，設(shè)定精度的整數(shù)編碼優(yōu)化算法，可以有效地解決這些問題。在不降低成像質(zhì)量的前提下，可以提高搜索效率。另外，對時域算法，遠場計算需要通過封閉面的二次計算獲得。本文提出基于信號抽樣的快速近一遠場轉(zhuǎn)換，該方法與時域算法計算的問題、坐標(biāo)系無關(guān)，是一種通用的快速轉(zhuǎn)換，在多站散射計算、天線設(shè)計中的效果明顯。第6章綜述全文，實現(xiàn)超寬帶脈沖單站微波成像。給出二維和三維的不同精度