FD-TD Analysis of Electromagnetic Wave Scattering by Infinite Periodic Structure

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LIMIT THEOREMS FOR SUMS AND MAXIMA OF MIRWISE NEGATIVE QUADRANT DEPENDENT RANDOM VARIABLES

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复杂武器系统战术技术指标论证决策支持系统(WTDDSS)的研究

本文首先分析了复杂武器系统研制的特点，在指出以往复杂武器系统战术技术指标论证工作弱点的基础上，阐明了开发ＷＴＤＤＳＳ的目的，然后就ＷＴＤＤＳＳ基于的理论、方法和实现技术进行了深入地分析，最后简要介绍了ＷＴＤＤＳＳ的一个应用实例．     

相位量化数字射频存储器的设计考虑

本文讨论了相位量化数字射频存储器（ＤＲＦＭ）所需电阻环移相器、输入编码器和输出译码器的设计方法，分析了相位量化ＤＲＦＭ瞬时带宽与采样率的关系，并经计算机模拟证实。结果表明，当采用双通道处理时，与Ｉ，Ｑ双通道幅度量化一样，相位量化ＤＲＦＭ的瞬时带宽在数值上也等于采样频率。     

计算DFT谱的改进递归算法

计算离散傅里叶变换（ｄｉｓｃｒｅｔｅＦｏｕｒｉｅｒｔｒａｎｓｆｏｒｍ,ＤＦＴ）谱的传统算法是快速傅里叶变换（ｆａｓｔＦｏｕ ｒｉｅｒｔｒａｎｓｆｏｒｍ,ＦＦＴ）算法。ＦＦＴ 算法适合全景频谱分析,不适合并行计算。在只需要计算少数感兴趣频点频谱 时,基于递归计算的Ｇｏｅｒｔｚｅｌ算法比ＦＦＴ 算法更加快速、灵活。在介绍Ｇｏｅｒｔｚｅｌ算法的基础上,又提出了两种计 算ＤＦＴ 谱的改进递归算法。其中,改进递归算法２比Ｇｏｅｒｔｚｅｌ算法更加合理,更加适合同时进行数据采集和数据 处理。递归算法的递归单元所需要的加法器、乘法器等硬件资源少且相对固定,有利于利用多个递归单元构造多 路并行工作的滤波器组来分析频谱,使信号处理的速度得到提高。     

BDF方法解常系数微分代数方程的稳定性分析

本文分析了ＢＤＦ方法解常系数微分代数方程（ＤＡＥ）的稳定性，并且说明了ＢＤＦ方法，数值求解一般高指标微分代数问题时会遇到不可克服的困难。     

CGF的目标探测控制

ＣＧＦ系统必须频繁地检测它所控制的实体之间以及这些实体与ＤＩＳ环境中的其他实体之间的通视性和可探测性，这种检测是ＣＧＦ中较为耗时的过程。本文讨论采用探测启发式来控制ＣＧＦ系统的目标探测，合理减少ＣＧＦ的目标探测次数，从而节省目标探测所占用的计算时间。这种方法节省探测计算时间最多可达到５０％，而对ＣＧＦ实体自治行为的逼真性的影响很小。     

小样本DF统计量的分布特征

用蒙特卡罗（ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ）模拟方法着重研究了样本容量在５５以下的ＤＦ统计量的分布特征,并给出检验水平分别为０．０１,０．０５和０．１的ＤＦ检验临界值表并对小样本ＤＦ检验的功效作出分析．因为在有些国家以年为单位的经济时间序列的最大可观测个数并不是很大,所以小样本ＤＦ统计量分布的研究尤其有重要意义．     

质量功能展开(QFD)理论与方法——研究进展综述

质量功能展开（ＱＦＤ）是面向市场的产品市场与开发的一种计划过程,是质量工程的核心技术。其基本思想是产品开发过程中所有的活动都由顾客的需求、偏好和期望所驱动。近二十年来ＱＦＤ技术被日本,欧美的许多公司所采用。实践证明,正确地应用ＱＦＤ技术可以实现市场,创新,制造和顾客满意的综合集成。ＱＦＤ自六十年代末由日本质量专家水野滋和赤尾洋二提出到出已经走过了三十年的历程。本文对ＱＦＤ理论与方法的研究进展进行了     

交互式模糊综合评价决策支持系统的设计与实现

本文阐述了开发交互式模糊综合评价决策支持系统（ＩＦＣＥ－ＤＳＳ）的意义，介绍了ＩＦＣＥ－ＤＳＳ的基本结构和基本功能，描述了ＩＦＣＥ－ＤＳＳ的综合评价机理，并给出了ＩＦＣＥ－ＤＳＳ的人机交互式评价过程。本文最后给出了ＩＦＣＥ－ＤＳＳ的应用实例。     

分析周期结构的Crank-Nicolson FDTD方法

常规FDTD方法的最大时间步长受最小离散网格的限制,需要满足CFL(courant-friedrich-levy)稳定性条件。一维Crank-Nicolson FDTD方法采用隐式差分格式,突破了稳定性条件的限制,是求解PBG(photonicband-gap)这类周期性结构目标的有效方法之一。讨论了一维Crank-Nicolson FDTD方法中总场边界的设置,引入总场边界后便于提取周期性结构的反射系数。应用该方法分析了一种周期性结构的反射特性,与用传播矩阵方法所得结果一致。算例也表明了当时间步长取为常规FDTD时间步长100倍时,该算法仍然是无条件稳定的。     

旋转体波动方程时域有限差分法

为仿真电磁波与旋转体的相互作用,通过把电磁场的6个分量作傅里叶展开,把三维波动方程简化至二维,并用时域有限差分法(FDTD)基本原理求解二维波动方程,实现了旋转体波动方程时域有限差分法(BOR WE FDTD)。相对于旋转体时域有限差分法(BORFDTD),BOR WE FDTD具有节约内存和机时、程序简单等优势。通过模拟介质球对简谐波的散射,并把结果和理论结果、BORFDTD结果作对比,证实了BORWEFDTD的有效性。     

电子设备贯通导线的电磁耦合时域分析算法

目前,应用于电子设备贯通导线电磁耦合分析的数值算法仍比较缺乏。基于时域有限差分(finite difference time domain, FDTD)方法和传输线方程,并结合诺顿定理,提出了一种高效的时域混合算法,用于解决电磁波作用于电子设备贯通导线的电磁耦合问题。首先,将贯通导线按照电子设备屏蔽腔结构分解为内、外传输线。然后,采用FDTD方法结合传输线方程,构建内外传输线的电磁耦合模型,并求得内外传输线上的瞬态响应。最后,根据诺顿定理建立贯通导线的等效电路模型,解决内外传输线之间的阻抗不匹配问题,并实现干扰信号在贯通导线上的来回传输。采用该时域混合算法,对电磁波作用自由空间和屏蔽腔内电子设备贯通导线的电磁耦合进行数值模拟,并与传统FDTD方法进行比较,验证了算法的正确性和高效性。     

薄涂层介质目标电磁散射的CFDTD分析

针对介质目标表面具有薄涂层材料的电磁散射问题,提出了一种基于等效介质参数的共形FDTD(Conformal FDTD,CFDTD)方法。对于介质目标表面包含薄涂层的共形网格,电场采样点处的介电常数和电导率的等效值通过元胞中介质、涂层和自由空间三者所占的长度加权平均得到,而磁场采样点处的磁导系数和导磁率的等效值利用介质、涂层和自由空间所占的面积加权平均得到。共形网格上电磁场递推式与常规FDTD递推式形式相同,只是递推式系数中的介质参数用相应的等效参数代替。涂层介质球的计算结果说明在保证计算精度的情况下,该方法可比常规FDTD方法节约大量的内存和计算时间。最后用该方法计算分析了复合结构弹翼的电磁散射特性。     

组合目标电磁散射的FDTD/TDPO混合法

为分析组合目标的后向电磁散射,提出了时域有限差分FDTD与时域物理光学TDPO相结合的混合算法。组合目标包括电大尺寸和电小尺寸两个彼此相互分离的部分。采用FDTD方法分析形状或介质较复杂的电小结构部分;采用TDPO方法分析目标的电大尺寸部分。在处理FDTD区对TDPO区耦合时,利用了基尔霍夫积分的近场-近场外推技术,并提出了顺序传递方法,按照FDTD的时域计算顺序将FDTD区对TDPO区的贡献直接传递到远区观察点,计算效率高,所需内存少。对于远区后向散射,TDPO区对FDTD区的耦合则由互易性定理得到。最后给出了验证和应用算例,表明了方法的正确和有效性。     

矢量波动方程的直接差分解法

对电磁场波动方程进行了分析,研究了一种基于电场波动方程的时域数值方法———矢量波动方程的直接差分解法,给出了电场和磁场的计算公式。采用线性插值方法获得了导体表面法向电场的计算公式,给出了算法的稳定性条件。与时域有限差分法相比,由于该方法中电场分量的迭代更新无需磁场参与,从而使算法的复杂性大大降低,是一种具有良好应用前景的电磁场时域数值分析方法,最后通过一个数值计算实例证明了该算法的有效性。     

用FDTD方法计算二维各向异性涂层目标的RCS

给出了计算二维情况各向异性介质物体散射的时域有限差分 (finitedifferencetimedomain ,FDTD)方法公式 ,讨论了编程时应注意的问题。用FDTD方法计算了各向异性有耗介质涂层目标的雷达散射截面 (radarcossse tion ,RCS) ,说明这种介质涂层能够缩减金属目标的RCS。     

FDTD并行计算中的区域划分及负载平衡

与并行处理机相比,基于局域网的并行FDTD算法是解决复杂电磁问题相对简单的、有效的方法。本文讨论了利用网络进行FDTD并行计算时需要解决的两个关键问题:区域划分及负载平衡策略,并利用局域网内的2台和4台PC实现了对平面光波导实例的并行计算,给出了实验结果。结果表明,利用该方法可以获得较好的加速比,并能大大提高计算的效率。     

New theoretical analysis method for the phase center in the Fresnel region of complex structure antennas

A finite domain time difference （FDTD） and second-derivative combined method is proposed for the evaluation of phase center in the Fresnel region of complex structure millimeter antennas. This method adopts FDTD＇s near to far field transformation to obtain the fields in Fresnel region and then applies the second-derivative method to calculate the phase center. The adoption of FDTD efficiently overcomes the difficulties arising from the existing calculation methods＇ requirements for the radiation analytical formula of some complex antennas, which makes the existing second-derivative method more applicable in engineering. Also, FDTD increases the precision owing to the superposition field calculation from its extrapolation. The correctness of this proposed method is certified with typical examples and the phase center in the Fresnel region of a microwave radiometry calibration corrugate horn antenna is evaluated with the key features.     

并行FDTD方法结合加窗技术分析屏蔽效能

强电磁脉冲透过孔缝耦合到金属屏蔽腔体内部,会对电子系统产生干扰和破坏作用。采用三维并行时域有限差分法结合加窗技术研究含孔缝金属腔体的屏蔽效能。并行方法能明显缩短相同时间步下腔体内采样电场收敛所需的仿真时间,结合加窗技术对时域电场数据进行截断,能够减少并行时域有限差分法仿真所需的时间步,进一步提高计算效率,有助于快速高效地分析复杂系统中的电磁屏蔽效能。