非线性逆散射问题中散射场自由度的分析
计算物理
2022-12-20 v1
摘要
在非线性逆散射问题（ISPs）的研究中，传统的散射场自由度（NDoF）估计方法未考虑散射体对比度的影响。本工作通过修改辐射矩阵，研究了NDoF与散射体对比度之间的关系。具体而言，提出了三种计算NDoF的数值方法。第一种NDoF定义为外部辐射矩阵的主奇异值数目，用作基准。第二种NDoF基于修改后的辐射矩阵定义，该矩阵将研究域（DoI）的对比度与外部辐射矩阵相结合。通过探索第二种NDoF与对比度之间的关系，得到了第二种NDoF的一个近似上界，即第三种NDoF。利用频域补零方法，在合成数据和实验数据上通过插值实验验证了所提NDoF的准确性。结果表明，对于高对比度散射体，第二种NDoF比传统NDoF更准确，而第三种NDoF可以容易地通过传统NDoF加上一个正常数来估计，这为估计NDoF的上界提供了一种简单方法。
引用
@article{arxiv.2212.08903,
title = {Analysis of Degrees of Freedom in Scattered Fields for Nonlinear Inverse Scattering Problems},
author = {Zhichao Lin and Rui Guo and Tao Shan and Maokun Li and Fan Yang and Shenheng Xu and Aria Abubakar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.08903},
year = {2022}
}