Ters saçılma problemlerinde kullanılan yöntemlerin karşılaştırılması
Comparison of methods used in inverse scattering problems
- Tez No: 536152
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ HÜSEYİN ARDA ÜLKÜ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 113
Özet
Bu tez çalışmasında, BIM, DBIM, INM, CSIM, MR-CSIM ve CC-CSIM mikrodalga görüntüleme yöntemleri, iki boyutlu ters saçılma problemlerinin çözümüne uygulanarak hız, etkinlik ve doğruluk açısından incelenmiş ve karşılaştırılmıştır. Düz ve ters saçılma problemleri, fazör formdaki elektrik alanın hacim integral denklemi şeklinde ifade edilmiş, momentler yöntemi kullanılarak ayrıklaştırılmış ve matris sistemine dönüştürülmüştür. Düz saçılma probleminden elde edilen çözüm, ters saçılma probleminde gürültü eklenerek sentetik (ölçüm) veri amaçlı kullanılmıştır. Tezde ele alınmış olan örneklerde, ters saçılma problemlerinin kötü konmuş (ill-posed) ve lineer olmamasından dolayı, gerekli görüldüğü durumlarda, daha doğru ve kararlı bir çözüm için BIM, DBIM ve INM'de Tikhonov regülarizasyonu (Tikhonov regularization) uygulanmıştır. Elde edilen nümerik sonuçlara göre BIM ve CC-CSIM'nin gürültüye daha bağışık olduğu, yüksek gürültü içeren ölçümler için DBIM ve MR-CSIM'nin ıraksadığı görülmüştür. BIM ve INM'de cismin boyutunun dalga boyuna göre büyük olduğu durumlarda, yöntemlerin cismin şeklini ve dielektrik sabitini elde edemediği belirlenmiştir. CSIM ve farklı uygulamaları kendi aralarında karşılaştırıldığı zaman MR-CSIM'nin gürültü içermeyen ölçüm durumlarında daha iyi sonuç verdiği, CC-CSIM'nin ise gürültüye karşı CSIM ve MR-CSIM'e göre daha bağışık olduğu görülmüştür. MR-CSIM'de, gürültülü durumlarda regularizasyonun etkisini konrol eden parametrenin sabit ve büyük olarak seçildiği durumlarda elde edilen nümerik sonuçlarda iyileşme olduğu anlaşılmıştır. Ters saçılma problemleri çözümünde uygulanmış olan yöntemler, harcanmış olan zaman göre karşılaştırıldığı zaman CSIM'nin daha hızlı çalıştığı, INM'nin ise daha yavaş çalıştığı gözlemlenmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, BIM, INM, CSIM, MR-CSIM, and CC-CSIM microwave imaging methods have been examined and compared in terms of speed, efficiency and accuracy by applying them to two dimensional inverse scattering problems. After adding noise, the solution obtained from the direct scattering problem is used for generation of synthetic data in the inverse scattering problem. In the numerical examples discussed in the thesis, Since the inverse scattering problems are ill-posed and not linear, Tikhonov regularization has been applied, if it is necessary, for a more accurate and stable solution. According to the numerical results, it's seen that BIM and CC-CSIM are more immune to noise and DBIM and MR-CSIM diverge for measurements with high noise. In BIM and INM, when the size of the object is larger than a wavelength, the methods could not obtain the shape and dielectric constant of the object. When CSIM, MR-CSIM and CC-CSIM are compared, it's found that MR-CSIM has shown better results for noiseless measurement data and CC-CSIM is more immune to noise in comparison with CSIM and MR-CSIM. In the results for noisy data, MR-CSIM can be improved by fixing and chosing large regularization parameter that controls the effect of regularization. When the methods applied to solve inverse scattering problems are compared according to the time spent, it is observed that CSIM works faster and INM works slower.
Benzer Tezler
- Direct and inverse electromagnetic scattering problems in spherically layered media
Küresel tabakalı cisimlere ilişkin düz ve ters saçılma problemleri
EGEMEN BİLGİN
Doktora
İngilizce
2016
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ YAPAR
- Through-the-wall microwave imaging with sampling methods
Örnekleme yöntemleri ile duvar arkası mikrodalga görüntüleme
SEMİH DOĞU
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET ÇAYÖREN
- Analysis of wave propagation characteristics and design methods in two dimensional photonic bandgap structures
İki boyutlu fotonik bant durduran yapılarda dalga analizi ve tasarım yöntemleri
ONUR ERKAN
Doktora
İngilizce
2019
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERKAN ŞİMŞEK
- Application of meshless RBF collocation methods to neutron diffusion and transport
Ağsız RBF kollokasyon yöntemlerinin nötron difüzyon ve transportuna uygulanması
TAYFUN TANBAY
Doktora
İngilizce
2016
Nükleer Mühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BİLGE ÖZGENER
- Genelleştirilmiş yamuk yöntemi kullanılarak artan fonksiyonun türevleri ile doğrusal olmayan ikinci mertebeden diferansiyel denklemlerin yaklaşık çözümü
Приближенное решение нелинейных дифференциальных уравнений второго порядка с производными по возрастающей функции с помощью обобщенного метода трапеций
AKAK ŞADIKANOVA
Yüksek Lisans
Kırgızca
2021
MatematikKırgızistan-Türkiye Manas ÜniversitesiMatematik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AVIT ASANOV