Skip to main content
SUPERVISOR
Reza Safian,Abolghasem Zeidaabadi Nezhad,Amir Borji
رضا صفیان (استاد راهنما) ابوالقاسم زیدابادی نژاد (استاد راهنما) امیر برجی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Mohammad reza Eskandari
محمدرضا اسکندری

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1386
Electromagnetic inverse scattering problems have so many applications in engineering and science that we may say they have the same importance as the direct electromagnetic problems. The goal is to identify different characteristics of an object such as physical shape and permittivity exploiting the scattered fields. The main two categories of applications of inverse electromagnetic problems are nondestructive testing and remote detection. Medical imaging, ground penetrating radars, security detections which are used in geophysics, medical centers, and mines are examples of these applications. Inverse scattering problems can be solved in time or frequency domain. Since calculation and measurement of the scattered fields in frequency domain are easier, solution of the inverse scattering problems in the frequency domain is more common. In general these problems are not well-posed and they are usually nonlinear. This makes them much more complex with respect to the direct problems which are usually linear and well-posed. This complexity is much more severe when the wavelength of the incident wave is comparable with the size of the scatterer. The inverse scattering methods are qualitative or quantitative. The quantitative methods are generally slower but more accurate compared to the qualitative methods. In this thesis, we are concerned about the microwave imaging approach. Conceptually, it is an electromagnetic inverse scattering problem where the goal is to characterize unknown objects from measurements of the scattered fields that result from their interaction with a known incident wave in the microwave frequency range. The majority of the electromagnetic (EM) spectrum can be used for imaging with different operating frequencies providing different information about the object being imaged. Promising results concerning the use of microwave imaging for early detection of breast cancer have been reported recently in the literature where the potential for resolving small tumors has been demonstrated. In security applicatio scanning and surveillance of people cannot use ionizing radiation for safety reasons. The current metal detection solution is limited as it cannot see underneath clothing. Less-intrusive microwave imaging has obvious advantages in being more reliable, covert, and less disruptive to passengers checkpoints. Shape reconstruction of two dimensional perfect electric conductors is a basic inverse electromagnetic problem which its solution methods can be expanded to more complex problems. In this thesis, Keywords: Inverse Scattering, Ill-Posed Problems, Level Set Method, conjugate gradient Method
مسئله پراکندگی معکوس امواج الکترومغناطیسی یکی از مسائل مهم و پرکاربرد در شاخه علوم و مهندسی به حساب می آید، تا جایی که می توان اهمیت آن را هم ردیف حل مستقیم آن دانست.کلیه کاربرد های پراکندگی معکوس امواج الکترومغناطیسی را می توان شامل آزمایش های غیر مخرب و سنجش از راه دور دانست که از آن جمله می توان به تصویر برداری پزشکی، رادار موج نفوذ کننده به زمین، رادارهای تصویر بردار و موارد دیگر در زمینه ژئوفیزیک، پزشکی و معدن اشاره کرد. حل این مسئله در دو حوزه زمان و فرکانس امکان پذیر است، اما از آنجایی که اندازه گیری وثبت میدان های پراکنده شده در حوزه فرکانس و در حالت دائمی سینوسی آسان تر است، حل آن در حوزه فرکانس مرسوم تر است. از جمله خصوصیات این مسئله، غیر خطی و بد خیم بودن آن است که این باعث متفاوت و پیچیده بودن حل آن، نسبت به مسئله مستقیم می شود اما این پیچیدگی وقتی بیشتر می شود که طول موج میدان تابشی، قابل مقایسه با ابعاد پراکنده ساز باشد(فرکانس رزونانس). روش های حل این مسئله را می توان به دو دسته کیفی و کمی تقسیم کرد . اگر چه روش های کمی بسیار کند هستند اما دقت بازیابی این روش ها بالا و قابل توسعه به سایر مدل های محیط هستند. بازسازی پراکنده ساز هادی کامل دو بعدی یک مسئله پایه در پراکندگی معکوس امواج الکترومغناطیسی محسوب می شود که بسیاری از تکنیک های حل آن قابل بسط به سایر شرایط است. در این پایان نامه با استفاده از تئوری بهینه سازی شکل و روش تکرار به پیدا کردن شکل شیئ پراکنده ساز دوبعدی از جنس هادی الکتریکی کامل در حضور یا عدم حضور زمین هادی با پلاریزاسیون امواج TM با استفاده از روش مجموعه تراز پرداخته شده است. اگرچه روش استفاده شده یک روش کمی و کند محسوب می شود، اما استفاده از روش گرادیان مزدوج، مارش سریع و تغییرفرکانس در طول مراحل تکرار تا حد زیادی کندی روش مرتفع شده است، ضمن آنکه تاثیر نویز موج پراکنده شده(که از موانع حل مسائل بدخیم محسوب می شود) در بازیابی شکل مورد نظر کاهش یافته است. کلمات کلیدی: 1- پراکندگی معکوس 2-مسائل بدخیم 3-روش مجموعه تراز 4-روش گرادیان مزدوج

ارتقاء امنیت وب با وف بومی