介质粗糙面上目标后向散射的高效混合算法

以计算介质粗糙面上目标后向散射为目的,提出一种高效的混合计算方法.该方法在单独处理粗糙面与目标方面与传统混合法一致,即使用基尔霍夫近似法(KA)处理粗糙面区域,使用矩量法(MoM)并结合多层快速多极子技术处理目标区域.实验结果表明,所提出的混合法与传统方法不同的是,根据大尺度光滑型介质粗糙面镜向散射最强的特点,在计算耦合场时只在粗糙面上截取一块区域进行计算,从而极大地减少了耦合场计算中所用内存与时间.     

周期各向异性阻抗劈散射特性

研究了平面波照射下无限大周期各向异性阻抗劈散射特性。基于阻抗边界条件(impedance boundary condition,IBC),提出了解决该问题的三维矩量法(MM)-物理光学(PO)混合算法。由于阻抗面的周期性,无穷大劈面上的表面电流可用中心周期单元的电流表示,从而避免计算过程中由于截断而产生的虚假边缘的作用。周期各向异性阻抗劈的劈面划分为MM区和PO区,将劈边附近电流变化剧烈需要精确建模的区域划为MM电流区,而位于MM区外远离劈边缘的区域则为光学电流PO区。MM区阻抗矩阵元素采用通过推导的一系列通用级数来近似计算,PO区通过绕射电流来修正PO电流从而得到PO区总电流。     

周期各向异性阻抗劈散射特性研究

本文研究了平面波照射下无限大周期各向异性阻抗劈散射特性。基于阻抗边界条件(IBC-Impedance Boundary Condition ),提出了解决该问题的三维矩量法(MM)-物理光学(PO)混合算法。由于阻抗面的周期性,无穷大劈面上的表面电流可用中心周期单元的电流表示,从而避免计算过程中由于截断而产生的虚假边缘的作用。周期各向异性阻抗劈的劈面划分为MM区和PO区,将劈边附近电流变化剧烈需要精确建模的区域划为MM电流区,而位于MM区外远离劈边缘的区域则为光学电流PO区。MM区阻抗矩阵元素采用通过推导的一系列通用级数来近似计算,PO区通过绕射电流来修正PO电流从而得到PO区总电流。     

多分辨预处理技术加速PO-MOM混合方法的研究

结合复杂物体散射特性的电磁计算问题,研究了物理光学(PO)与矩量法(MOM)相结合的混合技术,寻求PO-MOM方法减少计算时间和存储空间、提高计算精度的途径;针对矩量法在求解过程中的迭代问题,引入多分辨预处理技术,并给出算例.结果表明,在满足计算精度不变的前提下,使用PO-MOM混合方法提高了计算效率.     

自适应交叉近似算法在矩量法中的应用

矩量法(Method of Moment, MoM)计算电大目标辐射与散射问题时消耗计算机资源巨大。采用自适应交叉近似算法(Adaptive Cross Approximation Algorithm, ACA)降低了MoM计算电大问题时的内存需求与计算复杂度,借助NURBS(Non-Uniform Rational B-Splines，NURBS)建模方法设计了形状规则且边界清晰的ACA三维分组方法,从而实现了基于矩量法的ACA算法。通过算例证明该方法在不损失MOM的计算精度的前提下有效地降低了存储空间和计算量,并通过与商业软件计算结果对比,验证了算法准确有效。     

介质金属混合目标电磁特性的一种快速分析方法

用体面电流连续性方法(VSCCM)和特征基函数方法(CBFM)的复合方法分析介质金属混合目标的电磁散射特性.体面电流连续性方法是在介质与金属交界面处施加电流连续性方程,在矩量法矩阵方程中建立体电流系数与面电流系数的约束关系,减少矩阵方程中待求未知量数目.特征基函数方法是通过对目标体分块来减小矩量法矩阵方程的维数,可大幅度节省矩量法的内存需求.复合方法具有减少矩量法计算时间和内存需求的优点,数值算例证明其计算精度和效率.     

基于RWG基函数和LL基函数的电磁场积分方程矩量法对比

利用基于Rao-Wihon-Glisson(RWG)基函数和双线性（LL）基函数的矩量法求解了任意形状理想导体目标的电磁场积分方程.通过几个计算实例的比较表明,在相同或类似的计算量的情况下,LL基函数比RWG基函数更为完备地描述实际的电流分布,并具有更高的求解精度和更快的收敛特性;同时,仅需作很小的改动,就可以将基于RWG基函数的矩量法程序改写成基于LL基函数的矩量法程序.     

采用高阶矩量法分析LPDA电磁特性

采用高阶矩量法研究对数周期天线的电磁特性;首先借助广义导线截锥体几何建模技术对天线进行线剖分,再依据电磁场边界条件在天线表面建立电场积分方程,最后用基于混合域基函数的高阶矩量法对其离散求解;仿真验证表明,此方法简单易行、结果精确,与传统的分域基矩量法相比,大大减少了未知数个数,而且不失精度;高阶矩量法是一种切实可行的高效电磁场数值计算方法,在分析相关辐射问题时具有一定的应用价值和理论意义.     

用混合绕射理论计算卵形体雷达目标散射面积

混合绕射理论(HTD)首先假定散射体上的电流主要成分为光学电流即2(?)x(?)i。在接近阴影区和导体表面不连续处则需用矩量法计算,因之在邻近阴影区和不连续处全电流为光学电流与矩量法电流之和,然后再对磁场积分方程用叠代法求得近似区的电流。由于量代程序由接近真实电流值开始的,因之只需一至二次计算,结果收敛很快。本文将给出对不同锥角及直径的卵形体轴向雷达目标散射面积的计算结果,并讨论混合绕射理物的进一步发展。     

基于不同积分方程的线天线矩量法分析

首先扼要地阐述矩量法(MoM)分析天线的一般概念和基本思想,然后分别采用 3种不同的积分方程对线天线进行矩量法分析,并与解析计算结果进行比较,两者的一致性说明了计算结果的正确性。     

二维复杂目标电磁散射的计算机仿真

采用点线模型法建立二维复杂目标的几何模型 ,运用 Mo M- CGM- FFT相结合的混合技术 ,结合可视化编程技术 ,形成“二维复杂目标的电磁极化散射的建模与仿真”软件。这使得几何模型的建立和仿真的速度有了很大地提高 ,大大降低了内存需求和仿真时间。最后运用该软件对一个复合柱体进行了仿真 ,给出了仿真结果     

介质目标瞬态散射分析的时域积分方程方法与并行计算

推导了用于分析三维均匀介质目标瞬态散射问题的时域积分方程方法公式,采用时域的PMCHW积分方程组,空间基函数和时间基函数分别为RWG矢量三角函数和二阶B样条函数,讨论了基于MPI的并行计算方法。数值例子表明,使用该方法可以获得稳定和精确的结果,与解析解和频域矩量法结果非常吻合。     

介质目标瞬态散射分析的时域积分方程方法与并行计算

推导了用于分析三维均匀介质目标瞬态散射问题的时域积分方程方法公式,采用时域的PMCHW积分方程组,空间基函数和时间基函数分别为RWG矢量三角函数和二阶B样条函数,讨论了基于MPI的并行计算方法。数值例子表明,使用该方法可以获得稳定和精确的结果,与解析解和频域矩量法结果非常吻合。     

基于OpenMP与VALU硬件加速的表面积分方程矩量法混合并行求解技术

研究在共享内存式计算机架构下,基于OpenMP及矢量算术逻辑单元（VALU）硬件加速的表面积分方程矩量法的混合并行求解技术. 讨论了矩量法并行程序设计中的关键问题,并分析了影响并行计算的主要因素. 针对一些典型散射目标,给出了由混合并行程序得到的雷达散射截面数值结果. 通过对计算数据的对比分析,指出负载平衡及内存读取连续性是影响混合并行效率的关键问题所在.      

解最小二乘问题的一种混合方法的误差分析

对于线性最小二乘问题 ,混合方法的提出是企图在法方程法与 QR分解方法之间取得某种平衡 ,希望能够节省计算量又同时保持计算解达到较高精度 ,但后者在理论上并未得到证明 .经对混合方法的详细误差分析 ,证明了这种混合方法不一定能得到比法方程法精度更高的计算解 ,甚至可能要差 .因混合方法的计算量高于法方程法 ,所以该方法并未达到理想的要求 ,不一定是好的选择 .     

覆盖雪层土壤面的电磁波透射特征

 采用指数型粗糙面模拟实际的粗糙雪层和土壤表面,运用矩量法(MOM)结合基尔霍夫近似(KA)的混合算法研究了雪层覆盖土壤面的电磁波透射特征.混合算法将雪层表面划分在MoM区,土壤面划分在KA区,数值计算得到了透射系数的角分布曲线,分析了雪层和土壤表面的高度起伏均方根、雪层类型、土壤湿度、雪层厚度对透射系数的影响.结果表明,雪层表面高度起伏均方根、雪层类型、土壤湿度对透射系数有显著影响,而土壤表面高度起伏均方根和雪层厚度对透射系数影响较小.     

求解非线性发展方程的一个新的辅助椭圆方程

利用一个新的辅助椭圆方程将求解非线性发展方程精确解的问题转化为一个代数方程组进行求解,与已有的辅助椭圆方程法的主要不同是,应用这一新的辅助椭圆方程后降低了平衡次数,减少了所得的代数方程组的个数和方程的项数,从而大大地简化了代数方程组的求解．同时,由于辅助椭圆方程的解中包含了更多的可选参数,从而给出了非线性发展方程的更多形式的解．作为应用,借助于计算机的符号计算,求得了一些非线性发展方程的新的精确周期解．     

基于麦克斯韦电路理论的方环散射体

不同于传统数值计算方法,麦克斯韦电路(MC)理论融合了场的理论和路的理论,使二者高效地结合在一起.运用麦克斯韦电路理论分析方环散射体,研究方环散射体的MC求解方法以及MC的宽带特性,求出其散射电流,数值实验结果与矩量法结果吻合良好.研究还发现,MC可以在一个较宽的频带上得到准确电流解,因此,比其他数值方法更加高效和实用.