二维目标的微波成像新方法

首先从体等效原理出发，得到一个积分方程组，该方程组将目标的介电常数与目标内总场及接收点上的散射场联系起来。随后，对该方程组求变分，寻求散射场对目标介电参数的梯度方向，得到反演方程。文中列举了几个典型反演实例，考察了方法的收敛速度、运行时间及对复杂目标的适应能力等因素，所得结果相当令人满意，为了尽量与实际探测接近，文中还讨论了方法抗随机噪声的能力，模拟表明，该方法具有相当强的抗噪声性能。     

半无限大空间中二维目标微波成象的新方法

提出了一种利用模拟测量得到的时域散射信息对埋于半无限大空间中的二维电磁目标进行微波成象的新方法－时域变分迭代法（Ｔｉｍｅ－ＤｏｍａｉｎＶａｒｉａｔｉｏｎａｌＩｔｅｒａｔｉｖｅＭｅｔｈｏｄ）,ＴＶＩＭ）,列举了一些典型的数值反演实例,并与有关文献结果作了比较,考察了ＴＶＩＭ的收敛性能,反演复杂目标能力和抗随机噪声等反演性能,从理论上分析了形成ＴＶＩＭ良好反演性能的原因。     

二维介质体剖面重建的时域非线性优化方法

该文利用时域分析方法求解二维无耗介质体的逆散射问题，利用改进的玻恩迭代方法提高收敛速度，获得较好的重建结果，给出了初始正则化选择的一般规律。     

半无限大平面导电媒质中空洞定位问题的迭代算法

提出了半无限大平面中空洞定位问题的一种新方法.首先利用边界积分方程建立表面测量电位同目标体及其位置参数的关系.在此基础上,借助于电磁逆散射问题求解中的Newton-Kantorovich方法,推导出目标参数的微小变化对表面电位分布影响的数学表达式.然后,在给定初值的情况下,利用这两组方程进行迭代求解,从而不断地逼近真解.对于求解过程中出现的病态方程组采用阻尼最小二乘法,并通过选择适当的阻尼因子,使得解答稳定.与有限元法结合最小二乘法求解该问题相比较,该方法具有更高的效率.     

一种新的二维散射场远区时域信号实时获取方法

采用时域有限差分法求解散射问题时,时域信号的计算是在散射体近区内进行的,计算远区散射场通常有两种办法,一种是在频域内进行,另一种是在时域内进行.由于二维时域Green函数含有关于时间的积分,因而相对于三维问题,远区时域信号反而更难求解.文中通过把等效激励源位置进行量化,综合排列激励时序,从而把所有激励源关于时间的积分转化为一个矩阵向量乘积运算,大幅度减少了计算时间.同时,采用半解析的方法,精确地算出了其中的反常积分值.最终,实时、快速和精确地获取了二维散射场远区时域信号.     

遗传算法和FD-MEI方法应用于二维电磁成象

从电磁散射的微分方程出发,利用不变性测试方程(MEI方程)与有限差分法求解电磁散射问题,由等效原理与格林函数的渐近式求得远区散射场,以测量的散射场和计算的散射场的最大偏差为目标函数,通过遗传算法优化介质参数使目标函数达到最小值来重构散射体,最后给出反演结果.     

分形表面远区散射场的频域统一形式及其时域特性

分形表面的远区场分析最初是在频域进行，该文通过推导出不同频率下分形目标敬射系数的相同形式，进一步得到散射系数的时域解，改变控制分形函数的参量来观察和分析各种不同情况下的粗糙面在时域中的远区散射场。     

双正交时域多分辨方法及其电磁散射应用

研究了一种双正交时域多分辨方法,用于分析三维目标的电磁散射特性,计算目标的雷达散射截面.以具有紧支撑和严格内插特性的双正交Cohen-Daubechies-Feauveau(CDF)小波为场量展开的空间基函数,用小波Galerkin采样方法进一步导出该算法的严格三维计算公式,并分析其色散特性. 采用各向异性完全匹配层截断计算空间,应用总场/散射场技术引入入射波. 理论分析和实验结果表明,与时域有限差分法和基于非紧支撑的Battle-Lemarie (B-L)小波的MRTD方法相比,该方法在保持计算精度的前提下能大幅度节省计算资源.     

自适应遗传算法在二维电磁波散射的MEI方法中的应用研究

MEI(Measured Equation of Invariance)方法是一种有效的用于边界截断的数值计算方法,已在计算电磁学领域得到广泛应用,其中MEI方程的病态性是值得关注的一个问题.该文采用有限元方法求解与二维电磁波散射问题相关的Helmholtz方程,重点研究将自适应遗传算法应用于MEI方程的求解.该文的研究结果表明,应用自适应遗传算法求解MEI方程是有效的.     

特性参数与温度相关的二维广义热弹问题的动态响应

基于Green-Lindsay广义热弹性理论,研究了材料特性参数与温度相关、受热冲击作用的半无限大体的二维热弹动态响应问题。采用了有限元法,对得到的非线性有限元方程在时域中进行了直接求解,得到了无量纲的温度、位移、应力等物理量的分布规律。结果表明:各物理量的幅值随时间的增大而增大,且其非零值仅处在一个有限的区间内;与温度相关的特性参数对各物理量有显著影响,体现在各物理量的幅值随之降低。     

用频域推进法计算二维导电腔的瞬态响应

二维导电腔在复频域的积分方程用矩量法求解，空间离散在各取样频率上保持不变，用ＣＧＭ（共轭梯度法）解矩阵方程。在复频域，系统矩阵的性态得到改善，用基于误差最小化的外推法能产生较精确的初始解，使ＣＧＭ很快收敛。矩形柱腔的计算结果证实了新方法的有效性。     

基于二维遍历搜索法的3RRR并联机器人运动学分析

通过研究3RRR 并联机器人的平面机构特点,用数值方法对其运动学正解进行分析求解,并用解析法对其运动学逆解进行分析求解. 通过MATLAB 仿真,用Pro/E 建模加以验证. 在运动学逆解基础上,运用二维遍历搜索法得到3RRR 并联机构的工作空间. 结论表明,当动平台的旋转角度φ为0°时,其工作空间最大;当旋转角度φ为β/2 时,其工作空间最小.该方法可减小求解工作量,提高计算效率.     

非均匀层状介质中的电磁散射问题(英文)

研究时谐平面波在非均匀层状介质中的散射问题。设背景介质在x2方向是分层的,在x3方向不变,并且有一非均匀散射体位于此背景介质中。首先将此问题简化为二维散射问题,然后利用积分方程方法,探讨此问题的可解性,给出解结构的精确描述。     

Hermite展开应用于多导线散射的时、频域联合外推

利用导线上感应电流的早时响应和低频信息,经过时域和频域联合外推计算,获得了整个时域和频域的完全响应.基本方法是:根据连带Hermite函数的傅里叶变换的自反性,以及散射体在高斯脉冲平面波激励下感应电流的能量几乎全部集中在时间轴和频率轴上有限范围内的特性,将时、频域响应均展开为连带Hermite级数的叠加,待定系数由早时响应和低频响应联合确定.采用这种外推方法分析计算了多导线的电磁散射.     

偏微分方程参数反演的小波多尺度-正则化方法

针对偏微分方程参数反演问题,提出了小波多尺度-正则化反演方法,用小波变换将参数反演问题转化为小波域中有限维系数的反演问题,基于多尺度分析思想,有效改进了局部极小和计算量大的问题,结合正则化方法克服了反问题的不适定性。数值模拟试验表明了该方法的有效性。     

一类含对流项热传导方程的热源识别反问题

探讨了由给定的附加条件识别含对流项的一维热传导方程的只含有空间变量的热源识别反问题．这类问题是不适定的,即问题的解不连续依赖于测量数据．通过利用Fourier截断正则化方法,得到了问题的一个正则近似解,并且给出了正则解和精确解之间具有Holder型的误差估计．     

加速时域玻恩迭代收敛的频率补偿技术

该文提出了一种能够加速时域玻恩迭代法收敛的频率补偿技术，并把频率补偿技术应用于时域玻恩迭代法求解二维无耗介质体的剖面重建。数值结果表明频率补偿技术能有效地提高时域玻恩迭代法的收敛速度。     

有耗媒质中跨界面目标电磁散射的高效计算

计算分层媒质中三维目标电磁散射的首要任务是求解格林函数. 传统的离散复镜像法计算格林函数存在一定的缺陷,对此该文将增强型离散复镜像法与二维离散复镜像法相结合,求解了有耗分层媒质中任意跨界面三维目标的空域格林函数,并且与直接数值积分的结果进行比较,结果表明两者是一致的. 该文方法与一维离散复镜像法相比,极大地提高了矩量法矩阵阻抗的填充效率,有效解决了有耗媒质情况下的空域格林函数计算问题,具有工程实用价值.