• 제목/요약/키워드: Electromagnetic Scattering Inverse Problem

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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.

역문제를 이용한 2차원 산란장에서의 소스 추정 (Source Identification in 2-Dimensional Scattering Field Based on Inverse Problem)

  • 김태용;이훈재
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.1262-1268
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    • 2014
  • 역문제는 특히 시스템 모델링 및 모니터링과 같은 과학 및 공학분야에서 매우 흥미로운 주제이다. 역문제를 활용하면 광물자원의 탐사, 지하에 매설된 케이블 및 파이트라인 등의 동정, 의료 분야에서의 비파괴 검사 등에 응용가능하다. 본 연구에서는 먼저 2차원 전자계 산란문제를 다루고 이에 대한 FDTD법 정식화를 다룬다. 이 경우 근방계에서 관측된 데이터를 토대로 미지의 소스를 추정하기 위한 방법으로서 비선형 CGM법을 이용하였다. 본 연구에서 제안된 방법에 따른 실험결과로 볼 때 임베디드 시큐리티 모듈과 같은 원 신호 추정문제에 적용 가능할 것으로 보인다.

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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3D Microwave Breast Imaging Based on Multistatic Radar Concept System

  • Simonov, Nikolai;Jeon, Soon-Ik;Son, Seong-Ho;Lee, Jong-Moon;Kim, Hyuk-Je
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제12권1호
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    • pp.107-114
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    • 2012
  • Microwave imaging (MI) is one of the most promising and attractive new techniques for earlier breast cancer detection. Microwave tomography (MT) realizes configuration of a multistatic multiple-input multiple-output system and reconstructs dielectric properties of the breast by solving a nonlinear inversion scattering problem. In this paper, we describe ETRI 3D MT system with 3D MI reconstruction program and demonstrate its robustness through some examples of the image reconstruction.

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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Preclinical Prototype Development of a Microwave Tomography System for Breast Cancer Detection

  • Son, Seong-Ho;Simonov, Nikolai;Kim, Hyuk-Je;Lee, Jong-Moon;Jeon, Soon-Ik
    • ETRI Journal
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    • 제32권6호
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    • pp.901-910
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    • 2010
  • As a supplement to X-ray mammography, microwave imaging is a new and promising technique for breast cancer detection. Through solving the nonlinear inverse scattering problem, microwave tomography (MT) creates images from measured signals using antennas. In this paper, we describe a developed MT system and an iterative Gauss-Newton algorithm. At each iteration, this algorithm determines the updated values by solving the set of normal equations using Tikhonov regularization. Some examples of successful image reconstruction are presented.

Zakharov-Shabat 결합모드 방정식을 사용한 불균일 전송선로 필터의 효율적인 합성에 관한 연구 (A Study on the Efficient Synthesis of Nonuniform Transmission Line Filters using Zakharov-Shabat Coupled Mode Equation)

  • 장완규;박의준
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제14권12호
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    • pp.1283-1291
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    • 2003
  • 원하는 주파수 응답을 갖는 불균일 전송선로(NTL)는 일차원 역산란 문제에서 결합모드 Zakharov-Shabat(ZS) 방정식으로부터 포텐셜을 합성함으로서 구현할 수 있다. 본 연구에서는 ZS 방정식을 사용하여 제한된 포텐셜범위를 갖도록 하는 임의 반사계수를 갖는 NTL을 효율적으로 합성하는 방법을 제안한다. 이 방법은 특정한 윈도우 함수를 사용한 반사계수를 목표치로 한 경우보다 합성된 선로의 길이가 짧아지는 장점을 가진다. 또한 ZS 역변환시 연쇄법을 사용함으로서 기존의 반복법에 의한 계산과정을 간소화시켰다. 분산특성을 갖는 NTL 필터 설계에 제안한 방법을 적용함으로서 특정한 윈도우를 목표치로 한 기존의 방법과 비교, 분석하였으며, chain 행렬을 사용한 2-포트 해석을 통해 타당성을 검증하였다.

일차원 비균질 유전매질의 TE 및 TM 산란패턴 합성에 관한 연구 (A Study on the Synthesis of TE and TM Scattering Patterns of One-Dimensional Inhomogeneous Dielectric Media)

  • 남준석;전상재;전후동;정준식;박의준
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2003년도 종합학술발표회 논문집 Vol.13 No.1
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    • pp.69-73
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    • 2003
  • In this paper, a synthesis method for the desired scattering pattern is presented when illuminating by TE-polarized and TM-polarized plane waves to arbitrary dielectric material. It is considered that the one-dimensional dielectric media are inhomogeneously distributed with continuously varying dielectric constants. Accordingly the desired patterns and the corresponding source distributions are inversely transformed by the proposed algorithm which are based on the one-dimensional inverse scattering problem. Some bandstop spatial filter are illustrated for applications.

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2D Microwave Image Reconstruction of Breast Cancer Detector Using a Simplex Method and Method of Moments

  • Kim, Ki-Chai;Cho, Byung-Doo;Kim, Tae-Hong;Lee, Jong-Moon;Jeon, Soon-Ik;Pack, Jeong-Ki
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제10권4호
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    • pp.199-205
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    • 2010
  • This paper presents a tumor detection system for breast cancer that utilizes two-dimensional (2D) image reconstruction with microwave tomographic imaging. The breast cancer detection system under development consists of 16 transmit/receive antennas, and the microwave tomography system operates at 900 MHz. To solve a 2D inverse scattering problem, the method of moments (MoM) is employed for forward problem solving, and the simplex method employed as an optimization algorithm. The results of the reconstructed image show that the method accurately shows the position of a breast tumor.

유사 공진형 물체에 대한 TM 전자파의 산란계산을 위한 MLFMA방법 (MLFMA for Computation of TM Scattering from Near Resonant Object)

  • 안창회
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제9권6호
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    • pp.735-745
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    • 1998
  • 모멘트법은 전자파산란문제에 널리 사용되고 있는데, 최근에 대용량의 문제를 빠르고 효율적으로 풀 수 있는 기법들에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. 대부분의 이런 기법에는 계산속도나 기억용량을 효율적으로 이용할 수 있는 반복법을 사용해서 행렬방정식을 풀게 되는데, 유사공진특성을 갖는 물체에 대한 산란은 물체 내부에서 전자파가 공진하는 특성을 가지므로 반복해법올 이용하여 적분방정식을 풀 경우 수렴이 잘 되지 않거나, 수렴되기까지 많은 반복회수를 필요로 한다. 본 논문에서 사용된 MLFMA(Muli-level Fast Multipole Algorithm)는 FMM(Fast Multipole Method)을 다층으로 확장한 알고리듬으로 반복회수당 계산시간을 O(NlogN)으로 줄일 수 있다. 이 MLFMA를 유사공진형구조에 적용하고, 또한 행렬식을 블록밴드행렬 전처리를 하여 반복회수를 감소시켰다. 여기서 사용된 전처리행렬은 행렬분할법을 이용하여 O(N)의 계산시간으로 구할 수 있으므로, 미지수가 많을 때는 전처리행렬을 구하는데 드는 추가계산시간을 무시할 수 있다. 여기서 제안된 방법을 비행기의 공기유입구에 대한 TM전자파산란 계산에 적용하여 효율성을 보였다

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