电磁波非线性及其逆问题研究

本课题旨在研究由线性Maxwell方程组描述的、由线性媒质组成的运动系统中的电磁波非线性现象。本课题研究将指出，线性电磁波与简单运动的单、个多运动物体相互作用后，可以产生复杂的频谱展宽、互调乃至混沌等非线性现象。上述电磁波非线性包含了物体运动的信息，对其逆问题的研究可以广泛用于诸如新型雷达信号处理、医学微波成像等新的技术领域。

利用电磁波以无线、非接触方式进行物体的静止和运动特性探测、测量和成像一直以来是电磁波应用领域的重要课题。本课题旨在研究由线性Maxwell方程组描述的、由线性媒质组成的运动系统中的电磁波非线性现象。本课题研究指出，线性电磁波与简单运动的单、个多运动物体相互作用后，可以产生复杂的频谱展宽、互调乃至混沌等非线性现象。上述电磁波非线性包含了物体运动的信息，对其逆问题的研究可以广泛用于诸如新型雷达信号处理、医学微波成像等新的技术领域。..至2013年底，项目组已经完成了预定的研究任务，在运动物体与电磁波的相互作用、基于雷达传感器（Radar sensor）的运动物体非接触测量和成像所需算法和系统、电磁波逆散射问题成像、声波－电磁波协同非接触检测、Doppler生物信号的无线测量及人体心脏运动的一维成像等多方面取得了具有创新意义的研究成果。至撰写本报告之日，本项目已经投稿和发表了标注有基金编号的SCI论文29篇（其中已发表22篇，录用2篇，正在审稿5篇），IEEE国际会议论文4篇（其中EI已收录2篇），授权国家发明专利15项。与本项目直接相关的重要论文大部分发表于IEEE TMTT、TIM、TCAS等重要期刊及IEEE相关的主题会议，其中一篇IEEE IMWS-Bio 2003论文获得了最佳论文奖（Best Paper Award）。..本项目的研究成果可以广泛用于运动物体的无线探测、追踪和成像、尤其是生物Doppler信息的非接触测量和成像，具有很好的科学意义和潜在应用前景。