复合电磁散射论文-何红杰

复合电磁散射论文-何红杰

导读:本文包含了复合电磁散射论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:复合电磁散射,随机粗糙面,混合方法,有限元方法

复合电磁散射论文文献综述

何红杰[1](2019)在《基于有限元方法的粗糙面与目标复合电磁散射快速混合算法研究》一文中研究指出目标与粗糙面的复合电磁散射特性研究在遥感、目标识别以及雷达监控等领域具有重要的应用价值,目前已经发展成为一个重要的研究课题。有限元方法(Finite Elment Method,FEM)是近似处理边值问题的一种数值技术,该方法的基本思想是用有限个子域来表示整个连续区域,在各子域内,将待求量用若干个带有未知系数的插值函数表示,最后求解由里兹方法或伽略金方法得到的矩阵方程组即可得到待求边值问题的解。有限元方法是处理非均匀介质问题的强大工具,本文基于有限元方法对粗糙面与目标复合电磁散射的快速混合方法开展了相关研究,论文主要工作概括如下:将二维标量FE-BI-FMM方法引入到一维介质粗糙面与二维涂覆目标的复合电磁散射研究中,重点研究了不同极化波入射下介质粗糙面与半掩埋涂覆目标、介质粗糙面上方多个涂覆目标以及分层介质粗糙面与上方涂覆目标的复合电磁散射特性。为了快速获得复合模型的散射信息,采用混合迭代求解器求解最终的FEM-BIM矩阵方程组,即采用并行LU分解法直接求解FEM矩阵,采用GMRES法迭代求解BIM矩阵,并采用FMM技术加速迭代求解过程,进一步提高了算法的计算效率,减少了计算资源消耗,大大提高了算法对电大尺寸粗糙面与目标复合电磁散射问题的处理能力。为了研究叁维涂覆目标与粗糙面的复合电磁散射特性,将基于四面体棱边基函数的叁维矢量FE-BI-FMM引入到二维导体/介质粗糙面与上方/下方(多个)涂覆目标的复合电磁散射特性研究中,推导了不同情形下复合模型的FE-BI-FMM公式。通过与矩量法(Method of Moment,MoM)和传统FEM-BIM方法计算结果对比,验证了算法的正确性。数值结果表明,相较于传统FEM-BIM方法,FE-BI-FMM具有计算速度快、内存需求小等优点,是处理粗糙面与(多个)涂覆目标复合电磁散射问题的高效算法。针对二维电大尺寸导体/介质粗糙面与上方/下方涂覆目标的复合电磁散射问题,将叁维矢量FEM-BIM与高频方法KA结合,提出了一种高低频混合算法。采用FEM-BIM处理涂覆目标的散射场,KA计算粗糙面的散射场,目标与粗糙面之间的多重耦合作用通过更新目标和粗糙面表面的感应电磁流进行考虑,并采用FMM和OpenMP并行加速技术加速混合算法的迭代求解过程,大大提高了算法的求解效率。最后以涂覆战斧导弹、NASA杏仁体等目标为例,数值计算了TE极化和TM极化状态下复合模型的RCS和d-RCS,与FE-BI-FMM以及镜像Green函数法的对比结果验证了算法的正确性和高效性。将TDFEM方法引入到粗糙面及其与目标复合电磁散射特性研究中,采用完全匹配层(Perfectly Matched Layer,PML)对计算区域进行网格截断,它可以无反射地吸收复合模型散射的外向行波。通过在整个计算区域内引入总场边界,将整个计算域分为总场区和散射场区,在包含复合模型的总场区,采用总场公式计算,在包含PML层的散射场区,采用散射场公式处理,满足PML层只对外向行波吸收的条件。分别计算了时谐波源和脉冲波源入射下一维导体粗糙面及其与上方目标复合电磁散射的双站散射系数和瞬态远场响应,与矩量法和时域积分方程方法(Time Domain Integral Equation,TDIE)的对比结果验证了算法的正确性。TDFEM-PML的理论通用性强,在处理粗糙面上方多个目标的电磁散射中具有一定的优势,但是由于PML需要设置在距离复合模型一定距离处,且需要对整个计算域剖分,因而算法计算资源消耗较大。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2019-06-01)

郭立新[2](2019)在《海面舰船目标复合电磁散射建模及雷达成像研究》一文中研究指出近年来,随着电磁散射建模方法和计算机性能的不断提高,利用电磁仿真建模的方式对雷达成像回波数据以及图像进行模拟已成为雷达成像领域的研究热点之一。电大尺寸海面舰船目标复合电磁散射建模及雷达成像技术一直是具有挑战的研究课题。基于电磁散射机理,借助计算机强大的仿真计算能力,对海面舰船目标雷达成像模型进行建模和仿真,能够获取不同雷达参数以及海况参数下海面舰船目标雷达图像,具有成本低、效率高等优势,对海洋环境下舰船目标探测、识别等技术的研究具有重要意义。本报告从电磁波与随机粗糙面以及目标相互作用机理出发,介绍了一种高效的叁维电大尺寸海面舰船目标复合电磁散射模型。利用半确定面元模型(SDFSM)计算海面散射回波,将弹跳射线算法(SBR)和物理绕射理论相结合计算舰船目标散射回波,对于目标与海面之间的耦合散射回波采用多路径思想进行求解,建立海面舰船目标复合电磁散射模型。进一步利用电磁散射模型仿真获取雷达成像所需回波数据,并对回波数据进行成像处理,建立海面舰船目标雷达成像仿真模型,仿真分析了不同雷达参数以及海况参数下海面舰船目标的雷达图像特征。(本文来源于《2019年全国微波毫米波会议论文集(上册)》期刊2019-05-19)

闵瑞[3](2019)在《基于散射-损耗的复合材料电磁特性研究》一文中研究指出超材料作为新型电磁材料,具有设计简单、灵活可调等特点。相位梯度超表面通过人工设计特定单元,可以在设计频点处形成相位梯度,使入射电磁波发生异常反射,从而降低反射率或缩减RCS;编码超材料通过设计满足相位覆盖的编码单元并按照一定序列进行排布,可以在较宽频带内基于散射场反相的不同单元间散射场相消的原理缩减RCS,并且可以通过改变编码序列灵活调控电磁波;基于电磁损耗的磁性材料吸波效果良好,但吸波频点不易控制、阻抗不易匹配。本文从电磁波与材料相互作用出发,基于性能迭加的设计思想,结合散射和损耗双重机理,开展了超材料及复合材料电磁特性研究。(1)基于广义斯涅耳定律,从相位梯度超表面的概念出发,设计了基于同心缺口双环图案单元的双频异常反射超表面,通过仿真计算和样品测量验证了所设计结构的异常反射特性,可以在设计频点6.8GHz和16.8GHz处实现低反射率和RCS缩减。(2)从编码超材料的理论出发,设计了基于简单方块单元的1bit编码超材料,并通过随机运算获得了不同比例的随机编码序列,经仿真计算和样品测量,验证了编码超材料的宽频散射特性及编码序列对编码超材料RCS缩减特性的影响规律,在8-16GHz的宽频工作带宽内平均缩减RCS达10dB以上。(3)基于散射-损耗迭加机理,设计了一种磁性材料与超材料组合的复合材料,以降低材料的全空间反射率,运用控制变量法的思想,探讨了各项结构参数与复合材料电磁特性的变化规律,最终设计出的复合材料具有宽频低反射特性,通过仿真计算和样品测量验证,在2-10GHz的频带内平均反射率低于-10dB。(本文来源于《华中科技大学》期刊2019-01-01)

吴安雯,吴语茂,杨杨,张楠[4](2019)在《矩量法-物理光学混合算法计算多尺度复合目标电磁散射场》一文中研究指出基于电流的矩量法(method of moments, MoM)和物理光学法(physical optics, PO)的混合算法是目前求解电中尺度和多尺度目标电磁散射和辐射的主要方法,在计算MoM区和PO区的耦合作用时需要对PO区域进行亮区判断.传统纯CPU亮区判断方法时间复杂度为O(N~2),时间消耗随着面片数量N增加而急剧增大.文中通过GPU渲染功能及对深度缓冲区(zbuffer)的利用,对PO亮区判断过程进行加速,亮区消耗时间与面片数量无直接联系,在面片数量达到10~5数量级以上加速优势明显.将加速的MoM-PO混合方法应用于复杂目标与粗糙面的组合情况,对比多层快速多级子(multi level fastmultipole method, MLFMA)方法,相比于纯PO方法,获得较高的精度.相比于单一算法,混合算法有明显优势.(本文来源于《电波科学学报》期刊2019年01期)

李科[5](2018)在《时域有限差分法和物理光学法在粗糙面与目标复合电磁散射中的应用》一文中研究指出本论文围绕粗糙面与目标复合电磁散射开展研究,具体采用时域有限差分法(FDTD)和物理光学法(PO)两种方法。时域有限差分法是一种时域低频数值方法,它通过电场和磁场在空间和时间的差分递推模拟电磁波传播以及电磁波与物质的相互作用,因而不需要求解格林函数和矩阵方程,其操作方法简单灵活,优点是可以处理结构及媒质组成较为复杂的模型并且计算精度很高,但是计算速度较慢,并且对计算机内存消耗很大,很难满足快速高效求解电大尺寸问题的需求。物理光学法是一种频域高频近似方法,它根据几何光学近似计算散射体上的表面感应电流,将散射场表示为该感应电流的积分,其物理概念清晰且易于编程实现,优点是对计算机资源消耗少可以快速解决电大尺寸问题,但是其在大角度散射区域得到的结果不准确。本文根据两种方法的优缺点,将时域有限差分法应用到双负材料涂覆目标与粗糙面的复合电磁散射中,将物理光学法应用到目标与大尺寸粗糙面的复合电磁散射中。论文主要工作包含以下几个部分:一.借助Drude色散模型,通过引入辅助极化电磁流密度的方式重构了双负材料模型中的麦克斯韦方程组,利用FDTD方法模拟了电磁波在一维和二维双负材料中的传播特性,并利用FDTD计算了二维涂覆双负材料目标的雷达散射截面(RCS),计算结果表明双负材料涂层可以有效地减小目标雷达散射截面。首次将双负材料涂覆目标与随机粗糙面相结合,研究了一维粗糙面与涂覆双负材料目标的复合散射特性,并通过详细分析不同双负材料涂层等离子体频率、等离子体碰撞频率以及厚度对复合散射系数的影响,讨论了双负材料媒质的隐身机理。二.将PO与PO结合提出了PO-PO算法。该算法将PO方法分别应用到目标和粗糙面上,结合多路径思想和惠更斯原理通过迭代的方式求解粗糙面与目标之间的耦合场。利用该方法求解了一维粗糙面与二维目标的复合散射,并与传统矩量法(MoM)结果进行了对比验证。结果发现,虽然该算法是高频近似方法之间的结合,但是精度依然很高,适合于计算电大尺寸模型。另外研究了粗糙面参数、目标参数、入射波参数等对散射系数的影响,计算了时变动态海面上方高速飞行导弹目标的多普勒谱,并详细分析了海面风速、入射角度、飞行目标高度以及耦合效应对多普勒谱的影响。叁.针对PO-PO方法中PO计算大粗糙度粗糙面上的一次电磁流不够准确的问题,采用更为准确的积分方程方法(IEM)计算了大粗糙度粗糙面的电磁散射,并进一步将IEM和PO结合,推导了IEM-PO混合方法。利用该方法计算了高海情下一维粗糙海面以及大粗糙度下一维粗糙地面与上方目标的双站雷达散射系数,并与MoM的结果进行了对比,结果表明两种方法在中小角度内具有很好的一致性,并进一步讨论了不同风速、不同入射角以及不同目标尺寸等参数对散射系数的影响。四.在PO-PO和IEM方法的启发下,提出了一种在粗糙面上下方表面都进行迭代的双迭代物理光学法(BIPO)。该方法根据边界条件将粗糙面上方的等效电磁流引入到粗糙面下方,当粗糙面上下方都有目标存在时,通过上下方同时迭代的方式计算粗糙面和目标上的表面电磁流。经过验证,基于该双迭代机理的BIPO相较于PO-PO的应用范围大大扩展,可以计算粗糙面中半掩埋目标模型、分层粗糙面与目标的复合模型以及分层粗糙面模型,利用该方法计算了一维海面上不同漂浮二维模型和两层地面上方二维目标模型的复合散射系数,详细分析了目标类型、尺寸、粗糙面粗糙度等参数对雷达散射系数的影响。五.将二维空间中的PO-PO方法扩展至叁维空间,推导了PO-PO方法计算叁维目标和二维粗糙面复合散射系数的公式。利用PO-PO方法计算了二维粗糙面上方叁维目标的差场散射系数,并将涂覆目标建模成分层模型,计算了粗糙面上方涂覆目标的差场散射系数,通过与商业软件和其他数值算法的对比,验证了其正确性。本文还利用该方法计算了叁维分层粗糙面的散射,分析了不同粗糙面参数对归一化雷达散射系数的影响。针对PO-PO在迭代计算中的时间高消耗问题,采用基于OpenMP的多核并行高性能计算,加速了耦合感应电磁流的计算,测试结果表明,基于OpenMP的并行代码能有效减少计算时间。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2018-09-01)

王强[6](2018)在《粗糙面与目标复合电磁散射的时域积分方程方法研究》一文中研究指出论文针对时间步进算法数值不稳定性和计算效率低下问题,开展随机粗糙面与目标复合散射时域积分方程稳定算法和快速混合算法研究。为了改善数值算法的稳定性,利用二阶中心差分公式计算磁矢势二阶导数项以减少数值误差,得到了二维目标、粗糙面以及目标与粗糙面电磁散射稳定算法。为了提高数值计算效率,给出了粗糙面与目标复合电磁散射的TDIE–TDKA混合方法。研究结果表明:TDIE–TDKA混合方法不仅对粗糙海面与漂浮舰船目标复合电磁散射场景有效,对粗糙海面与上方多目标复合电磁散射计算也同样适用。为了进一步提高数值计算效率,提出了粗糙面与上方目标复合电磁散射多区域TDIE算法。论文主要研究成果如下:基于磁矢势一阶导数的后向差分公式对时域电场积分方程进行显式时间步进求解,计算了二维目标、一维粗糙面、二维目标与一维粗糙面复合模型的瞬态电流。讨论了二维目标尺寸、时间步长、剖分尺度、粗糙面的粗糙度、目标与粗糙表面距离对瞬态电流稳定性的影响。结果表明,时间步越长、目标尺寸越大、粗糙表面越光滑,瞬态电流越稳定;对于粗糙面与目标复合模型,瞬态电流不稳定性急剧增加,并且目标尺寸越小、目标与粗糙面距离越近,瞬态电流越不稳定。为了改善时域积分方程的数值稳定性,利用二阶中心差分公式计算磁矢势项。分别对二维目标,一维粗糙面以及目标与粗糙面复合模型开展算法的稳定性研究。数值结果表明,对于单独目标、单独粗糙面以及粗糙面与目标复合模型都能得到更加稳定的数值结果。给出了粗糙海面与舰船目标复合电磁散射的TDIE–TDKA混合算法。该方法将粗糙海面与舰船目标复合模型划分为TDIE和TDKA区域。TDIE区域包括舰船目标及其近邻海面,剩余电大尺寸粗糙海面为TDKA区域。求解过程中考虑了两个区域表面电流的相互耦合作用以保障混合算法的计算精度。与传统TDIE算法相比较,TDIE-TDKA混合算法能够大大提高数值计算效率。利用混合算法研究了海面上方风速、舰船目标尺寸、吃水深度对瞬态散射场的影响。建立了粗糙海面与上方多目标复合电磁散射TDIE-TDKA混合算法理论模型。将电大尺寸粗糙海面划分为TDKA区域,将粗糙面上方每一个目标视为一个TDIE区域。考虑到TDIE区域之间以及TDIE区域与TDKA区域之间的耦合,得到了求解粗糙海面与其上方多目标复合瞬态散射矩阵方程。数值结果表明TDIE-TDKA混合算法对于粗糙面与上方多目标复合模型同样适用。此外,分析讨论了海面上方目标数量、目标尺寸、目标高度、目标间距以及海面上方风速对复合模型瞬态散射场的影响。为了进一步提高数值计算效率,提出了粗糙面与其上方目标复合电磁散射的多区域TDIE算法。在多区域模型中,根据锥形脉冲波强度沿粗糙表面不均匀分布的特点,将粗糙面分成多个区域;粗糙面中心区域入射波强度较大,该区域分配为主区域,主区域包括粗糙面上方目标。入射波强度较小的区域分配为辅助区域。主区域瞬态散射场通过传统TDIE方法计算,而辅助区域瞬态散射场通过TDKA方法计算。为了保障计算的精度,求解过程中考虑了各区域之间相互耦合作用。与TDIE-TDKA混合算法相比较,多区域TDIE算法计算效率得到进一步提升。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2018-09-01)

张肖肖[7](2018)在《复杂海况海面及目标复合电磁散射特性与影响因素研究》一文中研究指出复杂海况下海杂波信号特征分析在微波遥感、雷达预警探测、海洋参数反演等领域具有重要意义。本文主要研究复杂海况下包括单纯海面、含内波海面、含破碎浪及泡沫海面以及海面与上方目标复合散射问题,建立了复杂海况电大非线性海面及其上方目标复合散射模型,并对其时变多普勒特性和SAR成像进行了模拟,为更快速准确地进行复杂海况海面探测、目标识别、提高雷达性能提供了理论依据和支撑。下面对本文的主要内容及特色作以下概括。1、利用KdV模型模拟了单孤子海洋内波几何剖面及传播特征,利用变系数Gardner模型考虑高阶非线性项的影响,分析单、双孤子的几何剖面及传播特征。利用波数平衡方程得到了单双孤子内波对海谱的调制作用,从而结合半确定性面元双尺度法模拟了含内波确定性海面的散射特性。分析讨论了不同的内波参数(振幅、跃层深度和密度差)对内波几何特征及散射强度的影响,并对不同的雷达参数(频率和入射角)对内波散射特征的影响进行了分析。此外,还讨论了追赶型和相向型双孤立子内波的传播和散射特征,讨论了扰动项对单、双孤子情况下内波剖面和散射特性的影响。2、针对小擦地角下“海尖峰”现象,首先分析了单个破碎浪局部散射特征,讨论了多路径效应、Brewster角效应对VV极化的抑制作用对破碎浪绕射系数的影响。结合白冠覆盖率,采用二面角劈模型上覆盖一层随机泡沫粒子建立了含破碎浪及泡沫非线性海面几何模型。基于几何光学近似的射线理论求解破碎浪及其与周围海面的多径散射,利用阻抗劈等效边缘电磁流方法求解劈边的绕射作用,利用矢量辐射传输理论求解海面泡沫层体散射的影响,结合半确定性面元双尺度方法求解了含破碎浪及泡沫海面的后向散射系数及其空间分布特征,对比了不同角度下考虑破碎浪及泡沫与单纯海面散射系数随风速的变化结果,并分析了破碎浪对舰船尾迹散射特征的影响。3、利用毛细波相位修正法建立时变海面散射场模型,计算出每一时刻下海面的复回波,通过谱估计方法进而获得这一复序列所对应的多普勒谱,通过多样本平均获得其统计特性,并分析了线性海面与非线性海面的多普勒谱变化。此外,给出了直接基于物理特性确定海面回波的多普勒谱形式,利用海面对电磁波的调制作用,获得确定多普勒谱所需的NRCS和方差参数,此方法不依赖于海面网格划分可直接得到回波多普勒谱的统计结果,具有较高的计算效率。4、分析了海面SAR成像的速度聚束效应,将时变海面模型、海面电磁散射模型与速度聚束效应相结合,对时变非线性海面SAR图像进行了仿真模拟,并模拟了内波扰动下的海面SAR成像,小擦地角下含破碎浪、泡沫海面SAR成像。此外通过对不同时刻下的两幅同场景SAR图像做复相关得到干涉SAR图像,并验证了其在海表面流场探测中的应用。5、利用基于总场分析的等效边缘电磁流方法,分析了电大尺寸导体目标的散射特性并验证了缩比理论。引入了利用数值匹配技术快速求解阻抗劈绕射系数的方法,推导了阻抗劈等效边缘电磁流,求解了含劈结构涂覆目标的绕射场,并结合物理光学场求解电大涂覆介质目标散射场。利用修正四路径方法,等效边缘电磁流法和破碎浪模型相结合,建立了高海情下电大尺寸海面及介质目标的复合散射模型,分析讨论了不同风速、极化方式下二维海面及其上方简单体、掠海飞行导弹以及舰船目标的复合散射问题。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2018-09-01)

刘志伟,唐丹,结顺利,张展扬,张月园[8](2018)在《混合ACA和MLFMA方法计算复合目标电磁散射》一文中研究指出采用矩量法(MoM)计算电大尺寸的复合目标的电磁散射。为了能够高效快速地计算电大尺寸叁维复合目标的电磁散射,提出一种新的混合方法,将自适应交叉近似(ACA)算法和多层快速多级子(MLFMA)算法相结合,共同加速矩量法的计算。其中,MLFMA用于加速目标与自身的作用,ACA用于加速目标与其他目标的相互作用。提出的混合算法在计算复合目标电磁散射时,可降低运算存储,缩短阻抗矩阵填充时间,并且能够加快矩阵矢量乘,且不影响计算精确度。数值算例表明,所提快速算法能够在保证电磁散射计算精确度前提下,比传统方法更高效。(本文来源于《太赫兹科学与电子信息学报》期刊2018年04期)

荆朝阳[9](2018)在《解析TDSBR算法及其在复合目标电磁散射中的应用》一文中研究指出目标与背景(例如海面与海上目标)的复合电磁散射问题的研究,对于微波遥感、目标探测与识别等领域具有十分重要的理论意义和实际应用价值。电磁散射问题的分析方法有理论研究、实验测量和数值仿真。理论研究仅能对少量的目标给出解析解、实验测量受到各种条件的限制例如费用昂贵或难以进行。数值仿真有很大的灵活性,是目标特性研究的重要辅助手段,在对非合作目标电磁特性的研究中,基本上是主要的依靠手段。考虑到实际情形,复合目标一般是超电大尺寸的复杂目标。一般情形下数值算法例如矩量法、有限元和时域有限差分方法等都难以满足实际问题的需求。对于电尺寸十分巨大的复合目标,采用高频近似的方法是一个很好的解决方案。本文采用解析积分方案改进了现有的时域弹跳射线(Time Domain Shooting and Bouncing Ray,TDSBR)算法,使计算中积分区域的尺度不再依赖于电磁波频率。采用KD-Tree对射线与叁角面片求交进行加速,明显的提高了计算效率。进一步,实现了基于MPI(Message Passing Interface)的TDSBR并行计算,并在天河二号上计算了超电大目标与背景的复合电磁散射问题。本文的探索,对于开发自主、可控的高频电磁计算软件,支撑我国复杂环境电磁特性的仿真等方面具有基础性的意义。论文的详情和主要研究成果如下:首先,介绍了基于解析的TDSBR算法的基本原理与实现方法。根据目标的几何外形,确定虚拟孔径面,使得虚拟孔径面在入射源点下的投影能够完全遮挡住目标。根据需要,把虚拟孔径面剖分为一定数量的射线管,并且追踪所有的射线管传播过程。对射线与目标进行求交测试,找到与射线相交并且距离射线源点最近的叁角面片,然后计算反射射线并更新入射源点和入射方向,直到射线不与目标相交为止,记录最后一次与射线相交的叁角面元编号和交点,然后利用解析时域物理光学法(Time Domain Physical Optics,TDPO)计算该点在接收点的远区散射场。最后把所有射线管计算的散射场进行迭加得到目标的总散射场。对于与目标没有交点的初始射线管,视为无效射线管,直接舍去。其次,使用KD-Tree对TDSBR进行算法加速,明显的提高了计算效率。虽然解析的TDSBR能够计算海面与超电大目标的复合散射,但仍然存在计算量大的问题,KD-Tree主要是对射线与叁角面元的求交过程进行空间加速。本文采用Stack-KD有栈遍历搜索算法和Rope-KD无栈带线索遍历搜索算法对射线追踪过程进行加速。在对射线追踪进行空间加速之前,需要构建KD-Tree,而KD-Tree质量的好坏直接影响到这两种KD-Tree搜索算法的加速效果。对于Stack-KD算法,需要建立一个堆栈,而对于Rope-KD,需要对节点的六个面添加线索。两种KD-Tree搜索算法加速效果非常明显。再次,实现基于MPI的并行计算,提高计算效率和拓展了算法的应用范围。本文设计了MPI并行实现方案。从主进程(0进程)进行射线管划分,然后把射线管信息传递到别的进程。根据射线管之间是相互独立的,将所有的射线管信息并行划分到各个线程当中去,所有的线程同时进行射线与目标的求交测试,包括KD-Tree对算法加速过程,并求得各个线程中所有射线管在接收点的远区散射总场。最后把各个进程中计算的散射总场信息传递到主进程中,然后进行信息的整合迭加,得到目标总的散射场。MPI并行技术大大提高了TDSBR算法的计算效率。国家超算天河二号的计算实际表明,本文算法有良好的兼容性和可扩展性。最后,将本文算法运用到复合目标电磁散射特性的分析。计算了地面+目标、海面+目标和海面+海面上方目标等复合目标的时域电磁散射特性。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2018-06-01)

晁雪[10](2018)在《Alpha-stable分布粗糙面电磁散射及其与目标复合散射特性研究》一文中研究指出随机粗糙面电磁散射及其与目标复合散特性在雷达目标成像、辐射定标、杂波抑制、海洋工程、医学成像、无线通信、目标探测和微波遥感等领域均具有十分重要的理论意义和应用价值。本文运用矩量法较为系统地研究了在锥形入射波入射条件下Alpha-stable分布粗糙面电磁散射及其与目标复合电磁散射。论文主要研究内容如下:1.采用空间域合成法模拟Alpha-stable分布的粗糙地物表面,在锥形入射波入射条件下运用矩量法研究了一维Alpha-stable分布土壤表面的电磁散射,得到了散射系数随稳定性系数、归一化尺度参数、互相关长度、入射波频率和土壤湿度参数的变化曲线,详细分析了它们对散射系数的影响。其次,依据四成分模型模拟粉沙壤土的介电常数,研究了锥形波入射条件下Alpha-stable分布粗糙表面与上方叁角形截面柱体目标的复合散射问题,得到了散射系数随稳定性系数、归一化尺度参数、互相关长度、入射波频率、土壤湿度、叁角形截面柱边长、方位角、埋藏深度参数的变化曲线,详细分析了它们对复合散射系数的影响。2.运用矩量法研究了分层Alpha-stable分布粗糙面的电磁散射,分析了稳定性系数、归一化尺度参数、互相关长度、入射波频率、介电常数、粗糙面之间的距离对散射系数的影响。接着,研究了分层Alpha-stable分布粗糙面与下方圆柱体目标的复合散射,分析了稳定性系数、归一化尺度参数、互相关长度、入射波频率、粗糙面之间的距离、圆柱体横截面半径、下方介质介电常数对复合散射系数的影响。3.运用矩量法研究了锥形入射波入射条件下单层Alpha-stable分布粗糙面与上方叁角形截面柱及下方圆柱体的复合散射特性,数值计算得到了散射系数角分布曲线,分析了稳定性系数、归一化尺度参数、互相关长度、入射波频率等对散射系数的影响。(本文来源于《延安大学》期刊2018-06-01)

复合电磁散射论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

近年来,随着电磁散射建模方法和计算机性能的不断提高,利用电磁仿真建模的方式对雷达成像回波数据以及图像进行模拟已成为雷达成像领域的研究热点之一。电大尺寸海面舰船目标复合电磁散射建模及雷达成像技术一直是具有挑战的研究课题。基于电磁散射机理,借助计算机强大的仿真计算能力,对海面舰船目标雷达成像模型进行建模和仿真,能够获取不同雷达参数以及海况参数下海面舰船目标雷达图像,具有成本低、效率高等优势,对海洋环境下舰船目标探测、识别等技术的研究具有重要意义。本报告从电磁波与随机粗糙面以及目标相互作用机理出发,介绍了一种高效的叁维电大尺寸海面舰船目标复合电磁散射模型。利用半确定面元模型(SDFSM)计算海面散射回波,将弹跳射线算法(SBR)和物理绕射理论相结合计算舰船目标散射回波,对于目标与海面之间的耦合散射回波采用多路径思想进行求解,建立海面舰船目标复合电磁散射模型。进一步利用电磁散射模型仿真获取雷达成像所需回波数据,并对回波数据进行成像处理,建立海面舰船目标雷达成像仿真模型,仿真分析了不同雷达参数以及海况参数下海面舰船目标的雷达图像特征。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

复合电磁散射论文参考文献

[1].何红杰.基于有限元方法的粗糙面与目标复合电磁散射快速混合算法研究[D].西安电子科技大学.2019

[2].郭立新.海面舰船目标复合电磁散射建模及雷达成像研究[C].2019年全国微波毫米波会议论文集(上册).2019

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复合电磁散射论文-何红杰
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