• 제목/요약/키워드: electromagnetic inverse scattering

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공진산란이론을 이용한 원통형 산란체에 대한 전자기파문제의 역산란 이론 (Solution of the Inverse Electromagnetic Scattering Problem for Cylindrical Objects by Using the Resonance Scattering Ttheory)

  • 정용화;전상봉;안창회
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제55권3호
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    • pp.142-148
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    • 2006
  • The resonances that contain the information on the properties of the scattering target can be used for target reconstruction approaches. The inverse scattering theory for the resonances has been applied to the problems of the scattering for a spherical, cylindrical dielectric objects and dielectrically coated conductors, shown reasonable results. Though by using this method the thickness and the dielectric constants of the target can be obtained from a determination of the spacing and of the widths of the scattering resonances, the radius of the target should be given. In this paper, we suggest the improved inverse theory combined with the resonance scattering theory to obtain the radius in addition to the dielectric constant of the target. The applications of this method for scattering problems of electromagnetic waves from cylindrical targets were accomplished, and it shows its validity.

광대역 전자파를 이용한 역산란 해석 연구 (Analysis of Microwave Inverse Scattering Using the Broadband Electromagnetic waves)

  • 이정훈;정용식
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2005년도 종합학술발표회 논문집 Vol.15 No.1
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    • pp.169-174
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    • 2005
  • 본 논문에서는 시간영역 유한차분법(FDTD: Finite-Difference Time-Domain Method)과 설계민감도법(Design Sensitivity Analysis)을 이용하여 유전체 산란체(Dielectric Scatterer)를 복원하기 위한 역산란문제(Inverse Scattering의 새로운 해석기법을 제안하였다. 이때 복원의 빠른 수렴을 위하여 도함수를 이용한 설계민감도법을 도입하였고 본 연구에서는 시간영역 유한차분법으로부터 직접 설계민감도 수식을 도출하였다. 계산의 효율성을 위하여 보조변수법(Adjoint Variable Method)을 도입하여 보조변수 방정식을 도출하고 최적화 알고리듬으로 최대경사도법을 이용하여 반복적인 추정을 통하여 유전체를 복원하였다. 본 연구의 타당성의 보이기 위하여 2차원 $TM^2$에서의 유전체 복원 사례를 제시한다.

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Parametric Inverse Scattering for Lossless Dispersive Media with Enhanced Robustness

  • Park, Hyoung-Jin;Lee, Sang-Seol
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제3권1호
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    • pp.57-61
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    • 2003
  • The effects of high frequency noises on a perturbational inversion technique for a stratified dispersive medium are investigated in this paper. It is shown that the perturbational solution becomes unstable under high frequency noises. The physical origin of this instability is described. In order to enhance the robustness of the perturbational inverse scattering solution, a parametric inversion technique is introduced. The examples for the 2-pole and the 3-pole reflection coefficients are compared and contrasted, and improvement of the robustness of the solutions is shown.

의용 전자파 영상을 위한 MoM 기반 Born 반복법의 적용 (MOM-Based Born Iterative Method for Medical Microwave Imaging)

  • 손재기;김보라;이택경;손성호;전순익;이재욱
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제23권4호
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    • pp.524-532
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    • 2012
  • 본 논문에서는 전자파를 이용하여 인체 내 암 조직을 찾아내기 위해 역산란 방법인 BIM(Born Iterative Method)을 이용한 알고리즘으로 구현하였다. Born 반복법을 이용하여 2차원 유방암 진단에 적용하였으며, 전자파산란 해석에는 적분방정식과 2차원 그린함수를 이용한 MoM(Method of Moment)을 이용하였다. 또한, 유방암 진단에 있어 적용된 역산란 알고리즘의 계산 결과를 확인하고, 암진단 의료기기로의 적용가능성과 알고리즘 사용에 제한을 분석하였다.

Aspects on Nonuniqueness and Instability Inherent in Inverse Scattering Problems

  • Kim, Se-Yun
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제3권2호
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    • pp.133-139
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    • 2003
  • The nonuniqueness of a mathematically rigorous solution to 2-dimensional inverse scattering problems is explained in a limiting view of the numerical calculations based on the spectral-domain moment method. It is illustrated that its theoretical uniqueness cannot be assured even by performing additional measurements of the scattered fields not only along multiple lines but also with angular/frequency-diversities. In a real situation, however, computational error and measurement noise are inevitable. Those limitations render it meaningless to controvert the existence of a theoretically rigorous solution. Hence the most practical issue is how to remedy the instability of its practically approximate solution.

제한된 범위의 역산란 포텐셜을 갖는 Gel'fand-Levitan-Marchenko 적분방정식의 해와 유전율 분포 합성에의 응용 (Solution of Gel'fand-Levitan-Marchenko Integral Equation with Restricted Inverse Scattering Potential and Its Applications to Synthesis of Dielectric Constant Distribution)

  • 장완규;정현수;박의준
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2003년도 종합학술발표회 논문집 Vol.13 No.1
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    • pp.54-58
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    • 2003
  • In this study, the solution of Gel'fand-Levitan-Marchenko integral equation in the inverse scattering problem is efficiently solved for arbitrarily specified spectra pattern which are reflected from the restricted potential. The procedure is based on the successive approach without iterations. This method lessens the truncation errors which plague conventional design schemes using specific windows for reflection coefficients. It is shown that the method is adequate for the synthesis of the continuously varying one-dimensional potential of the nonuniformly distributed dielectric constants.

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일차원 역산란 패턴 제어와 그 응용 (Control of One Dimensional Inverse Scattering Pattern and Its Applications)

  • 최종인;박의준
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제10권2호
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    • pp.291-301
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    • 1999
  • 원하는 역산란 패턴을 만족시키는 일차원 비선형 분포함수를 합성하는 방법을 제안하였다. 이 방법은 일차 원 역산란 문제로부터 유도된 Riccati 방정식의 해의 역변환에 기본을 두고 있다. 그 해는 collinear 배열 안테 나에서의 배열인자 혹은 정규화된 공간인자와 유사한 형태를 가지므로 연관된 비선형 분포함수를 구하기 위 해 line-source 법에 입각한 패턴 합성법을 사용하였다. 이 과정들은 최적화 기법에 의해 수행되며, 분산특성 을 갖는 매질내에서 임의의 전송선로를 특정 주파수 대역내에서 합성하는 예와 저항성 스트립의 산란패턴 제어 등의 예로부터 제안한 방법의 타당성을 수치적으로 입증하였다.

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광대역 전자파를 이용한 역산란 해석 연구 (Analysis of Microwave Inverse Scattering Using the Broadband Electromagnetic Waves)

  • 이정훈;정용식;소준호;김준연;장원
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.158-164
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    • 2006
  • 본 논문에서는 시간 영역 유한차분법(FDTD: Finite-Difference Time-Domain Method)과 설계 민감도법(design sensitivity analysis)을 이용하여 미지의 유전체 산란체(dielectric scatterer) 복원을 위한 역산란 문제(inverse scattering)의 새로운 해석 기법을 제안하였다. 본 연구에서는 빠른 수렴을 위하여 목적 함수의 도함수를 이용한 설계 민감도법을 도입하였고, 시간 영역 유한차분법으로부터 직접 설계 민감도 수식을 도출하였다. 해석의 효율성을 위하여 보조 변수법(adjoint variable method)을 도입하여 보조 변수 방정식을 도출하고 최적화 알고리듬으로 최대 경사도법을 이용하여 반복적인 추정을 통하여 미지의 유전체를 복원하였다. 본 연구의 타당성의 보이기 위하여 2차원 $TM^z$에서의 유전체 복원 사례를 제시한다.

레이다 표적 인식에서 표적에 대한 2차원 산란점 추출 및 ISAR 영상 형성에 대한 성능 개선 (Performance Improvement for 2-D Scattering Center Extraction and ISAR Image Formation for a Target in Radar Target Recognition)

  • 신승용;임호;명로훈
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권8호
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    • pp.984-996
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    • 2007
  • 본 논문에서는 표적에 의해서 산란된 산란파에 대한 2차원 산란점 추출 및 2차원 ISAR(Inverse SAR) 영상 형성에 대해서 기술하였다. 표적 에 대 한 2차원 산란점과 ISAR 영상을 획득하는 방법에는 일반적으로 2-D IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)가 널리 사용되고 있다. 그러나 이는 영상의 해상도 면에서 질이 떨이진다는 단점이 있다. 이러한 퓨리에 변환을 바탕으로 한 방법의 단점을 보완하기 위해서 여러 가지 고해상도 신호처리의 방법이 개발되어 왔다. 본 논문에서는 2차원 산란점 추출 및 ISAR 영상을 형성하기 위해서 2-D MEMP 알고리즘과 2-D ESPRIT 알고리즘에 대해서 기술하고 있다. 이러한 각 알고리즘에 대한 성능을 나타내기 위해서 이상적인 점 산란체와 F-18 전투기에 대한 산란파를 이용하여 2차원 산란점을 예측하고 2차원 ISAR 영상을 획득하였다.

테이퍼형 임피던스 정합선로의 설계를 위한 역산란 이론의 응용 (Application of the Inverse Scattering Theory to the Design of the Tapered Impedance-Matching Line)

  • 송충호;이상설
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제12권7호
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    • pp.1139-1146
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    • 2001
  • 일차원 매질에 대한 역산란법을 이용하여 테이퍼형 임피던스 정합선로를 설계한다. 역산란법으로 유전율 분포를 추정하는 과정에서 오타를 줄이기 위하여 위상 보정인자(PCF: Phase Compensation Factor)를 도입한다. 설계하고자 하는 정합선로와 동일한 반사특성을 갖는 가상(virtual) 일차원 유전체의 유전율 분포를 추정하여 정합선로를 합성한다. 이 설계법은 등가회로에 대한 회로망 이론을 적용하지 않고 임의의 대역 특성을 갖는 정합선로를 설계할 수 있다. 주파수 영역의 반사계수를 사용함으로써 시간 영역의 반사계수를 사용하는 설계법에서 필연적으로 나타나는 오차를 피할 수 있다.

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