روش های وارون زمانی در سنجش و تصویربرداری دو بعدی مایکروویو

در این پایان نامه به کاربرد روش وارون زمانی در سنجش و تصویربرداری مایکروویو پرداخته شده است. استفاده از این تقارن بنیادی فیزیک منجر به کاربردهای بسیاری در آکوستیک و اخیراً در الکترومغناطیس شده است. وارون زمانی با توجه به تغییر ناپذیری معادله موج تحت وارون شدن زمان، با بهره گیری از سیگنال های بازارسال سبب بهبود تمرکز و تصویربرداری می شود. این ویژگی به این دلیل است که سیگنال های بازارسال به صورت backward در همان محیط منتشر شده وهمه پدیده های پراکندگی و بازتاب انتشار مستقیم را به صورت معکوس تجربه می کنند و در محل منبع اولیه متمرکز می شوند. پس از آزمایش های موفق وارون زمانی در آکوستیک، انگیزه زیادی برای استفاده از وارون زمانی در امواج الکترومغناطیسی پدید آمد. کاربردهای بسیاری توسط گروه های مختلف برای وارون زمانی امواج الکترومغناطیسی گزارش شده است که از آن جمله می توان به سنجش زیرسطحی، تست های غیر مخرب، کاربردهای پزشکی و درمانی و تصویربرداری اشاره کرد. ابتدا مبانی نظری وارون زمانی امواج الکترومغناطیسی بررسی شده است. سپس به کمک تحلیل های عددی نتایج روابط نظری نمایش داده شده است. با تشکیل ماتریس پراکندگی چندایستگاهی و تحلیل آن، تمرکز انتخابی روی پراکنده سازها میسر شد. در اختیار داشتن مشخصات دیوار و تابع گرین محیط پس زمینه نقش بسیار مهمی در آشکارسازی و تصویربرداری از اهداف پنهان پشت دیوار دارد. تکنیک های مختلفی از جمله dort وmusic برای استخراج اطلاعات از موج های پراکنده شده و مکان یابی جسم ها در محیط وجود دارند. در روش dort امکان تمرکز بر روی یک پراکنده کننده خاص وجود دارد و لی در روش music این امکان وجود ندارد حال آنکه در روش music دقت مکان یابی بسیار بالاتر از روش dort می باشد. مشکل روش dort وmusic استفاده از تعداد فرستنده های زیاد برای تصویربرداری می باشد، که در اینجا از روش تجزیه سیگنال ها به مولفه های مستقل، ica ، استفاده شد و تنها با یک آنتن فرستنده و یک آرایه گیرنده مکان یابی اجسام همراه با عمل انتخاب تمرکز بر روی آنها مقدر ساخته شد.