Mehrfachpfadtechnik

Mehrfachpfadtechnik bezeichnet ein Verfahren in Messungen und Bildgebung, das mehrere Signalpfade nutzt, um Informationen über ein System zu gewinnen. Durch Pfadvielfalt können Parameter robuster erfasst und die diagnostische Auflösung oder Zuverlässigkeit erhöht werden.

Das grundlegende Prinzip besteht darin, Signale über verschiedene Trajektorien zu senden oder zu empfangen und Unterschiede in Laufzeit, Phase und Amplitude auszuwerten. Die Daten mehrerer Pfade werden mit Inversions- oder Rekonstruktionsverfahren zu einer Gesamtschätzung über die Materialeigenschaften oder die Struktur zusammengeführt.

Anwendungen finden sich in Geophysik und Erdölexploration (Seismik), in der medizinischen Bildgebung (Ultraschall-Diagnostik, Tomografie), in der zerstörungsfreien Prüfung technischer Bauteile sowie in Radar- und Fernsensortechnik und optischer Interferometrie.

Typischer Ablauf: Anordnung mehrerer Sender und Empfänger oder veränderbare Messpfade; Datenerhebung unter verschiedenen Pfadkonfigurationen; Verarbeitung mittels Laufzeit- und Phasenanalysen sowie Probeninversionen oder Rekonstruktionsalgorithmen; Integration der Pfadinformation zu einem räumlichen Bild oder einer Materialcharakterisierung.

Vorteile sind eine verbesserte räumliche Auflösung, bessere Robustheit gegenüber Rauschen und Mehrwegeffekten sowie eine verbesserte Identifizierbarkeit von Strukturen. Nachteile sind erhöhter Mess- und Rechenaufwand, komplexere Kalibrierung und Abhängigkeit von einer passenden Pfadgeometrie, die ill-conditioned sein kann.

In der Fachliteratur ist Mehrfachpfadtechnik ein allgemeines Prinzip statt einer festgelegten Methode und variiert je nach Anwendungsgebiet. Siehe auch: Mehrwegepfad, Tomografie, Synthetic Aperture, Ultraschall-Tomografie.