基于散射矩阵的未知异常实时微波成像

我们考虑一个逆散射问题，旨在利用少量偶极天线采集的散射参数数据来识别未知异常的位置或形状。大多数研究未考虑偶极天线的影响，但在实验仿真中，它们对异常的识别有显著影响。此外，与理论结果相反，在实际应用中当发射换能器与接收器位置相同时，无法处理散射参数数据。受此启发，我们设计了一个包含与不包含所谓散射矩阵对角元素的成像函数。该概念基于玻恩近似，以及当发射换能器与接收器位置相同和不同时的测量数据的物理解释。我们通过寻找与整数阶贝塞尔函数无穷级数的关系，仔细探究了传统与所提成像函数的数学结构。所探究的结构揭示了成像函数的某些性质，并说明了为何所提方法优于传统方法。我们利用合成与真实数据在多个角频率下针对小型与扩展异常给出了实验结果，以证明我们技术的有效性。