An Improved Time-Reversal-Based Target Localization for Through-Wall Microwave Imaging

اخيرا، به دليل كارايي بالاي روش معكوس سازي زماني (TR) در محيط هاي غيرساده، اين روش به طور گسترده اي در كاربردهاي تصويربرداري مايكروويوي (MI) استفاده مي گردد. يكي از كاربردها كه علاقه بسياري را به سوي خود جلب كرده است، بحث تصويربرداري مايكروويوي از پشت ديوار (TWMI) است. در اين مقاله، روش TR به منظور تشخيص و موقعيت يابي جسم هدفِ قرار گرفته در پشت ديوار آجري با استفاده از داده هاي توليد شده عددي به كارگرفته مي شود. در اين راستا، نشان داده مي شود كه وقتي سيگنال هاي دريافت شده از محيط، معكوس زماني گشته و به سوي محيط زمينه بازفرستاده مي شوند، پيدا كردن زماني بهينه كه در آن لحظه تصوير تشكيل شده از محيط نمايانگر موقعيت صحيحي از جسم هدف باشد، نشدني است. در واقع، شرايطي مرتبط با نسبت فاصله هدف وجود دارد كه روش هاي قبلي بيشينه ميدان الكتريكي و روش هاي مبتني بر آشفتگي در انتخاب لحظه زماني بهينه دچار تشخيص نادرست مي شوند. بنابراين، روش بهبود يافته اي كه بر مبناي بازتاب اوليه از جسم هدف است، پيشنهاد مي گردد. بر اساس موقعيت هاي مختلف جسم هدف كه در اين تحقيق به آنها اشاره شده، نتايج نشان مي دهد كه روش پيشنهادي نسبت به روش هاي پيشين برتري قابل قبولي دارد.

Recently, time reversal (TR) method, due to its high functionality in heterogeneous media has been widely employed in microwave imaging (MI) applications. One of the applications turning into a great interest is through-wall microwave imaging (TWMI). In this paper, TR method is applied to detect and localize a target obscured by a brick wall using a numerically generated data. Regarding this, it is shown that when the signals acquired by a set of receivers are time reversed and backpropagated to the target-embedded media, finding the optimum time frame which the constituted image represents a true location of the target becomes infeasible. Indeed, there are situations pertinent to the target distance ratio that the previously-used Maximum field method and Entropy-based methods may fail to select the optimum time frame. As a result, an improved method which is based on initial reflection from the target is proposed. According to different target locations described in this research, the results show this method prevails over the shortcomings of the former methods.