基于壓縮感知的近場微波成像系統(tǒng)的設計
發(fā)布時間:2023-05-17 21:57
電磁波成像在微波和毫米波波段廣泛應用于探測和成像遠距離物體或環(huán)如雷達成像,衛(wèi)星成像,醫(yī)療成像等等。我們通過對比接收信號和發(fā)射信號之間的不同去反演推測出待測物體的物理信息。建立更加高效、準確的微波感知系統(tǒng)一直是科研學習的目標,可以結(jié)合不同的結(jié)構(gòu)和算法,本文主要結(jié)合的是表面波傳輸線結(jié)構(gòu)和壓縮感知算法。本文的研究工作具體如下:首先闡述了逆散射成像理論和壓縮感知算法,然后介紹了作為微波感知系統(tǒng)的表面波結(jié)構(gòu)Goubau line表面波傳輸線。表面波有很高的分辨率——亞波長,此外還有一個極大的優(yōu)勢就是空間束縛性也很高。并且提出頻率掃描頻率為分散集度的對數(shù)據(jù)進行掃描,更加高效、快速的一種掃描方式,為微波實時成像奠定了一定的基礎(chǔ);谏鲜鲈,傳輸線和數(shù)據(jù)探測方式,設計了微波成像感知的模型。從電磁學最基本的傳輸理論,結(jié)合表面波傳輸線的弱散射特征,即本文只集中于討論弱散射情況,結(jié)合格林函數(shù)和波恩近似等數(shù)學工具,得到端口的反射系數(shù)與局部反射系數(shù)的數(shù)學關(guān)系,最后得到由于散射體引起的擾動阻抗和局部反射系數(shù)的關(guān)系。僅僅只利用遠遠少于傳統(tǒng)要求的測量樣本就可以恢復出未知的整體數(shù)據(jù)集是壓縮感知最大的優(yōu)勢,在本文中使用...
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究的目的和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 壓縮感知和逆散射成像基本理論
2.1 引言
2.2 壓縮感知
2.2.1 壓縮感知基本原理
2.2.2 壓縮感知恢復算法
2.2.3 奇異值分解(SVD)
2.3 逆散射成像原理
2.4 本章小結(jié)
第3章 表面波傳輸線的設計
3.1 引言
3.2 表面波理論
3.2.1 表面波基本理論
3.2.2 表面波傳輸線結(jié)構(gòu)
3.2.3 Goubau line傳輸線的設計
3.3 數(shù)據(jù)探測方式
3.4 本章小結(jié)
第4章 一維近場微波散射成像
4.1 引言
4.2 壓縮感知一維散射成像理論
4.2.1 傳統(tǒng)波導傳輸線模型
4.2.2 TM傳輸線的弱散射
4.2.3 稀疏恢復
4.3 一維散射體仿真和測試結(jié)果
4.3.1 細小散射體
4.3.2 有寬度散射體
4.3.3 縱向距離感知范圍測試
4.3.4 實驗測試
4.4 與超材料感知線的感知力的對比
4.5 本章小結(jié)
第5章 二維近場微波散射成像
5.1 引言
5.2 二維近場微波成像
5.2.1 二維近場微波成像理論
5.2.2 二維近場微波成像仿真結(jié)果
5.2.3 二維散射體實際測試成像結(jié)果
5.3 遠場微波成像
5.3.1 遠場微波成像理論
5.3.2 基于壓縮感知的遠場微波成像
5.4 遠場微波成像的目前進展
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
本文編號:3818075
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究的目的和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 壓縮感知和逆散射成像基本理論
2.1 引言
2.2 壓縮感知
2.2.1 壓縮感知基本原理
2.2.2 壓縮感知恢復算法
2.2.3 奇異值分解(SVD)
2.3 逆散射成像原理
2.4 本章小結(jié)
第3章 表面波傳輸線的設計
3.1 引言
3.2 表面波理論
3.2.1 表面波基本理論
3.2.2 表面波傳輸線結(jié)構(gòu)
3.2.3 Goubau line傳輸線的設計
3.3 數(shù)據(jù)探測方式
3.4 本章小結(jié)
第4章 一維近場微波散射成像
4.1 引言
4.2 壓縮感知一維散射成像理論
4.2.1 傳統(tǒng)波導傳輸線模型
4.2.2 TM傳輸線的弱散射
4.2.3 稀疏恢復
4.3 一維散射體仿真和測試結(jié)果
4.3.1 細小散射體
4.3.2 有寬度散射體
4.3.3 縱向距離感知范圍測試
4.3.4 實驗測試
4.4 與超材料感知線的感知力的對比
4.5 本章小結(jié)
第5章 二維近場微波散射成像
5.1 引言
5.2 二維近場微波成像
5.2.1 二維近場微波成像理論
5.2.2 二維近場微波成像仿真結(jié)果
5.2.3 二維散射體實際測試成像結(jié)果
5.3 遠場微波成像
5.3.1 遠場微波成像理論
5.3.2 基于壓縮感知的遠場微波成像
5.4 遠場微波成像的目前進展
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
本文編號:3818075
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