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Physics-Driven Neural Network for Solving Electromagnetic Inverse Scattering Problems

delete2025-12-05
delete0
PRE
AI
Y
Yutong Du
Z
Zicheng Liu
B
Bazargul Matkerim
李
李常有 (Changyou Li)
Y
Yali Zong
B
Bo Qi
J
Jingwei Kou
DOI:10.1109/TAP.2025.3637513delete
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摘要

摘要

En 中文
近年来,基于深度学习的方法被引入用于解决逆散射问题(ISPs),但其中大多数方法严重依赖于大规模训练数据集,且泛化能力有限。在本文中,提出了一种新的求解方案,其中通过物理驱动的神经网络(PDNN)迭代更新解,其超参数通过最小化损失函数进行优化,该损失函数整合了来自测量散射场的约束以及散射体的先验信息。与数据驱动的神经网络求解器不同,PDNN不需要离线训练数据集。其权重仅基于测量的入射场和散射场进行迭代更新,在理念上类似于传统逆算法,但通过神经网络的灵活性得到增强。因此,泛化问题得以消除。此外,为了加速成像,自动识别出包围散射体的子区域并将其用于限制计算域。数值和实验结果表明,所提出的方案能够实现高重建精度和强稳定性,即使对于复杂和有耗散射体也是如此。
Keyword:
Dielectric scatterers
inverse scattering imaging (ISP)
neural network
physics-driven

期刊

IEEE Transactions on Antennas and Propagation 封面图
IEEE Transactions on Antennas and Propagation
IF:
5.8
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719
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6.8W

机构

A
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N
northwestern polytechnical university
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1.3W
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C
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