發(fā)布時間：2021-04-07 19:44

　　介質目標的反演問題具有重要的研究意義和應用價值,其理論在地球科學和生物醫(yī)學成像等領域具有廣泛的應用。介質目標反演問題往往具有非常強的非線性性和病態(tài)性,這也是反演問題研究中面臨的最大的挑戰(zhàn)。本文首先將介質目標反演問題從應用背景中抽離,從電磁學的基本理論出發(fā),建立介質目標反演的數學模型。需要著重強調的是,本文不僅研究了各向同性介質目標的反演問題,更研究了單軸各向異性介質目標的反演問題,填補了國內研究空白。本文的主要研究內容包括:1.大尺寸單軸各向異性介質目標的反演問題實際應用中往往要求高分辨率的成像結果。此時,對應的入射頻率升高,目標的電尺寸增大,反演問題的非線性性會隨之增大,從而難以得到正確的反演結果。單軸各向異性介質比各向同性介質更加復雜,其對應的反演問題的非線性性也更強。針對大尺寸單軸各向異性介質目標反演問題,本文將Frequency Hopping和基于子空間的優(yōu)化方法（Subspace-Based Optimization Method（SOM））相結合,提出了Frequency Hopping SOM（FH-SOM）。FH-SOM以低頻時的反演結果作為高頻反演過程的初始值,減弱... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：117 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
縮略詞表
第一章 緒論
    1.1 研究工作的背景與意義
    1.2 介質目標反演問題的國內外研究歷史與現狀
        1.2.1 點目標反演問題
        1.2.2 擴展目標反演問題
        1.2.3 各向異性介質目標反演問題
    1.3 本文的主要貢獻與創(chuàng)新
    1.4 本論文的結構安排
    1.5 本章小結
第二章 各向同性介質目標反演基本理論
    2.1 電磁散射基本理論
    2.2 反演問題數學模型
Z波入射下的反演問題數學模型">        2.2.1 二維各向同性介質目標在TM_Z波入射下的反演問題數學模型
Z波入射下的反演問題數學模型">        2.2.2 二維各向同性目標在TE_Z波入射下的反演問題數學模型
    2.3 基于子空間的優(yōu)化方法（SOM）
        2.3.1 目標函數與迭代求解方法
        2.3.2 二維數值算例與分析
    2.4 本章小結
第三章 單軸各向異性介質目標反演方法
    3.1 單軸各向異性目標反演問題
        3.1.1 二維單軸各向異性介質目標
        3.1.2 數學模型及反演方法
    3.2 二維數值算例與分析
    3.3 本章小結
第四章 二維大尺寸單軸各向異性介質目標反演方法
    4.1 目標電尺寸與反演問題非線性性的關系
    4.2 FH-SOM
    4.3 數值算例
    4.4 本章小結
第五章 基于SOM的快速反演方法
    5.1 DiagonalSOM（DSOM）
        5.1.1 對角近似在反演問題中的應用
        5.1.2 DSOM
        5.1.3 SOM與DSOM對比
    5.2 MDSOM
        5.2.1 新電流構建方法
        5.2.2 MDSOM
    5.3 數值算例
        5.3.1 TM波入射情況下各向同性介質目標反演
            5.3.1.1 數值算例1：方形目標
            5.3.1.2 數值算例2：重疊圓環(huán)目標
            5.3.1.3 數值算例3：’Austria’目標
        5.3.2 TE波入射情況下各向同性介質目標反演
            5.3.2.1 數值算例4：環(huán)形目標
            5.3.2.2 數值算例5：圓環(huán)與圓盤組合目標
            5.3.2.3 數值算例6：矩形與圓盤組合目標
        5.3.3 TE波入射情況下單軸各向異性介質目標反演
            5.3.3.1 數值算例7：圓環(huán)與圓盤組合目標
            5.3.3.2 數值算例8：重疊圓環(huán)組合目標
        5.3.4 SOM、DSOM與MDSOM對比與討論
    5.4 本章小結
第六章 空間頻域中反演問題求解方法
    6.1 感應電流在空間頻域的分布
    6.2 空間頻率子域電流構建方法
Z Case">        6.2.1 TM_Z Case
Z Case">        6.2.2 TE_Z Case
        6.2.3 空間頻率子域劃分方法
Z Case">            6.2.3.1 TM_Z Case
Z Case">            6.2.3.2 TE_Z Case
    6.3 空間頻率子域中求解反演問題方法
        6.3.1 SFS-CSI
        6.3.2 SFS-SOM
    6.4 數值算例
        6.4.1 SFS-CSI
            6.4.1.1 AustriaProfile
            6.4.1.2 FoamTwinDielTM
            6.4.1.3 小結
        6.4.2 SFS-SOM
            6.4.2.1 中空方形目標
            6.4.2.2 單軸各向異性重疊圓環(huán)目標
            6.4.2.3 小結
    6.5 本章小結
第七章 全文總結與展望
    7.1 全文總結
    7.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻
作者攻博期間取得的成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]用矢量有限元方法模擬隨鉆測井儀在傾斜各向異性地層中的電磁響應[J]. 孫向陽,聶在平,趙延文,李愛勇,羅曦.  地球物理學報. 2008(05)
[2]電法測井數值模擬研究進展[J]. 聶在平.  電子科技大學學報. 1995(S1)
[3]復雜介質環(huán)境中雙側向測井響應的高效數值分析[J]. 聶在平,陳思淵.  電子學報. 1994(06)

博士論文
[1]分層物體的合成孔徑聚焦超聲成像技術研究[D]. 楊春.清華大學 2014
[2]二維大地電磁各向異性研究[D]. 霍光譜.中國地質大學 2012
[3]各向異性介質電磁散射及參數反演研究[D]. 魏兵.西安電子科技大學 2003



本文編號：3124079