۲۳۱۲۵پ
per
تصویربرداری مایکروویوی با استفاده از پراکندگی معکوس در داخل حفره رزونانسی
Microwave Imaging by Inverse Scattering Inside Cavity
/امید بابازاده آستمال
: مهندسی برق و کامپیوتر
، ۱۳۹۹
، میرزائی
۱۰۸ص
چاپی - الکترونیکی
کارشناسی ارشد
مهندسی برق مخابرات گرایش میدان‌ها و امواج
۱۳۹۹/۰۰/۶۱
تبریز
تصویربرداری مایکروویوی یکی از کاربردهای مهم امواج الکترومغناطیسی است .تصویربرداری مایکروویوی در داخل حفره رزونانسی با قابلیت کنترل فرکانس رزونانسی در تشخیص اجسام ناشناخته مورد استفاده قرار گرفته است .در این پایان نامه، برای تعیین میدان پراکنده شده سه بعدی از روش های Finite Difference Time Domain (FDTD) و Total Field Scattered Field (TFSF) استفاده شده است .در ادامه، با استفاده از اندازه گیری مولفه های عمودی میدان الکتریکی بر روی دیواره های حفره رزونانسی مکعبی شکل به همراه روشConjugate Gradient (CG) ، تصویربرداری مایکروویوی ۳ بعدی انجام گرفته است .در این بررسی، روش CG به نحوی پیاده سازی شده است که در کمترین زمان ممکن با تعداد تناوب بسیار کم، جسم مجهول به صورت سه بعدی با خطای همگرایی کم بازسازی شود .بر همین اساس، حالت نامتناوبی از این الگوریتم به همراه رگولاتور ترکیبی با نرم ۱ و ۲ و همچنین رگولاتور تیکهونوف زوج و فرد بسط داده شده است تا توانایی الگوریتم معکوس در بازسازی جسم را افزایش دهد .این بازسازی شامل تعیین جنس، شکل، اندازه و محل جسم مجهول است .همچنین، به بررسی چندین جسم پراکنده کننده با اندازه و جنس متفاوت در کنار یکدیگر پرداخته شده است .در بخش دیگری از این بررسی، بازسازی جسمی چندلایه با تکنیک های پیاده سازی شده انجام شده است تا کاربرد کارهای انجام شده در بازسازی تومور سینه را نشان داد .ابعاد حفره و فاصله آن از هدف به شکلی تعیین می گردد که رزولوشن بالا در تصویر ایجاد گردد .از سوی دیگر، نحوه چیدمان آنتن های فرستنده و گیرنده در داخل این حفره طوری طراحی می شوند تا به ازای تعداد پایین آنتن ها، وضوح بالای تصویر حاصل گردد .برای غلبه بر پلاریزاسیون های متقاطع ایجاد شده توسط هدف، آرایش و نوع آنتن ها به نحوی انتخاب می شوند تا بیشترین دریافتی از هدف در آنتن های گیرنده به وجود آید .تصویربرداری مایکروویوی کاربردهای فراوانی دارد که می توان به کاربرد آن در شناسایی اجسام ناشناخته توسط رادار، شناسایی سلاح و جسم پنهان شده در نقاط ایست بازرسی و تشخیص تومور به صورت غیر تهاجمی در کاربرد پزشکی اشاره کرد
Microwave imaging is one of the most important applications of electromagnetic. Microwave imaging inside cavity helps to control the resonant frequency in the entire of the imaging process. To know about the 3-D scattered feld, FDTD and TFSF methods are used. Then, by measuring the vertical term of electric felds on the walls of the cubic cavity and also using conjugate gradient method in the inverse scattering problem, 3-D reconstruction is done. The CG algorithm is implemented with a few iterations and less computation time to return image of anonymous object using a low convergence error. Also, non-iterative CG algorithm is developed to reduce the number of iterations in inverse problem to only one iteration. It is done using two dierent types of regularization terms where frst it is attempted to implement tikhonov regularization term in two separate parts for odd and even iterations and also, the combined norm regularization term is introduced to have a fast reconstruction. This reconstruction includes the returning of size, shape, permittivity, location and number of the scatterers where, it also contains the reconstruction of all the features, simultaneously. Besides, the reconstruction of a multilayer medium is done using the implemented techniques to show the ability of implementation in detecting the tumor inside the breast. The cavitys dimensions and the distance of walls from the unknown object are determined in a way to have the best resolution of image. In the other hand, the arrangement of the receiver and transmitter antennas are done carefully to use the much less antennas in the implemented system. In order to overcome the intersecting polarization which is created by the scatterer, it is crucial to choose the best type and arrangement of the antenna to reconstruct the better image. There are lots of applications for the microwave imaging such as identifcation of unknown objects in radar, identifcation of concealed weapons, and detection of tumors non-invasively inside the body in medical issues
Microwave Imaging by Inverse Scattering Inside Cavity
بابازاده آستمال، امید
Babazadeh Astmal, Omid
سیاه و سفید
نمایه‌سازی قبلی
