随机散射介质中传播矩阵的奇异值分布
经典物理
2010-07-20 v3 数据分析、统计与概率
摘要
研究了后向散射配置下随机介质中传播算子的奇异值分布。实验使用脉冲超声波（约 3 MHz），采用放置在随机散射介质前的 64 个可编程换能器阵列进行。测量了每对换能器之间的脉冲响应，形成响应矩阵。通过短时傅里叶分析计算其奇异值随时间和频率的演化。奇异值的平均分布在单次散射和多次散射区域表现出截然不同的行为。将结果与随机矩阵理论进行比较。在对实验矩阵系数进行重新归一化后，实验结果与理论预测吻合良好。研究了两种随机介质：一种以多次散射为主的高散射介质和一种弱散射介质。在两种情况下，矩阵元素之间可能存在的残余相关性被证明是一个关键参数。最后，讨论了基于最强奇异值的统计特性检测嵌入随机散射介质中目标的可能性。
引用
@article{arxiv.0904.0161,
title = {Singular value distribution of the propagation matrix in random scattering media},
author = {Alexandre Aubry and Arnaud Derode},
journal= {arXiv preprint arXiv:0904.0161},
year = {2010}
}
备注
41 pages, 10 figures, definitive version