Maria Antonia MAISTO
Insegnamento di MEDICAL AND RADAR IMAGING
Corso di laurea magistrale in INGEGNERIA ELETTRONICA
SSD: ING-INF/02
CFU: 6,00
ORE PER UNITÀ DIDATTICA: 48,00
Periodo di Erogazione: Secondo Semestre
Italiano
Lingua di insegnamento | ITALIANO |
Contenuti | Il corso di Medical and Radar Imaging fornisce agli studenti una panoramica aggiornata sui differenti metodi di Imaging che caratterizzano applicazioni Radar ed in particolare di diagnostica Biomedica seguendo un rigoroso approccio matematico. Verranno prima introdotte le tecniche radar che consento di eseguire la detection e la localizzazione dei target. Queste si avvalgono di un modello di scattering approssimato. Successivamente, quest'ultimo verrà affrontato con rigore matematico. Dunque, si introdurranno i problemi di inverse scattering la cui risoluzione consente di eseguire la diagnostica Biomedica. |
Testi di riferimento | A. J. Devaney, Mathematical Foundations of Imaging, Tomography and Wavefield Inversion, Cambridge University Press, 2012. |
Obiettivi formativi | Il corso di Medical and Radar Imaging si propone di raggiungere i seguenti obiettivi formativi: |
Prerequisiti | Campi Elettromagnetici |
Metodologie didattiche | Lezioni Frontali |
Metodi di valutazione | Prova orale. |
Programma del corso | RADAR (3CFU): Misura del range e della velocità di un target ed equazione RADAR. Radar Cross Section, Figura di rumore, effetti dell’atmosfera sull’ equzione Radar. Criterio Rayleigh. Effetti della superficie terrestre sull’ equzione Radar: Multipath e Clutter. Filtro adattato e Funzioni di ambiguità. Proprietà funzione di ambiguita. Funzione di ambiguità per l’impulso a singola frequenza (SF pulse), l’impulso modulato linearmente in frequenza ( FM pulse) e treno di impulsi. Target detection: Probabilità di Falso allarme e probablità di detection. Integrazione coerente ed incoerente. Compressione: processing basato sulla correlazione: proprietà di campionamento del chirp nel tempo e nella frequenza. CW radar, Pulsed CW radar ed FMCW radar. Ambiguità in velocità e tecniche di staggering. Beamforming convenzionale. Beamforming ottimale. Minimun Mean Square Errror, Minimum Output Energy, Maximum Output signal to Interference + Noise Ratio (SINR). Groud penetreting radar: Radargramma ed Algoritmi di Migrazione. |
English
Teaching language | Italian |
Contents | Medical and Radar Imaging course provides students with an updated overview of the different imaging methods that characterize Radar applications and in particular of Biomedical diagnostics, by using a rigorous mathematical approach. Before, the radar techniques which allow to detect and localize targets are introduced. These are based on an approximate scattering model. Subsequently, the latter is addressed with a rigorous mathematical formalism. Therefore, the problem of inverse scattering whose solution allows to perform biomedical diagnostics is introduced. |
Textbook and course materials | A. J. Devaney, Mathematical Foundations of Imaging, Tomography and Wavefield Inversion, Cambridge University Press, 2012. |
Course objectives | Medical and Radar Imaging course aims to achieve the following objectives: |
Prerequisites | Electromagnetic Fields |
Teaching methods | Classroom lessons and exercises |
Evaluation methods | Oral exam. |
Course Syllabus | RADAR (3CFU): Range and Doppler measurements, RADAR equation. Radar Cross Section, Noise figure, Effects of the atmosphere on the Radar equation. Rayleigh criterion. Effects of the Earth's surface on the Radar equation: Multipath and Clutter. Adapted filter and ambiguity functions. Ambiguity function properties. Ambiguity function for single frequency pulse (SF pulse), linearly frequency modulated pulse (FM pulse) and pulse train. Target detection: Probability of false alarm and probability of detection. Coherent and incoherent integration. Compression: correlation-based processing: sampling properties of the chirp in time and frequency. CW radar, Pulsed CW radar and FMCW radar. Ambiguity in speed and staggering techniques. Conventional beamforming. Optimal beamforming. Minimum Mean Square Error, Minimum Output Energy, Maximum Output signal to Interference + Noise Ratio (SINR). Groud penetrating radar: Radargram and Migration Algorithms. |