收藏本站
《电子科技大学》 2007年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于曲三角贴片离散的多层快速多极子方法并行化研究

赵华鹏  
【摘要】: 超电大尺寸目标电磁散射特性分析方法的研究是雷达目标特性领域中一项重要的课题,它在雷达系统设计,微波遥感,战斗机隐身设计,目标成像与识别等领域中有着广泛的应用。 作为积分方程的高效算法,多层快速多极子方法(MLFMA)已广泛用于电大尺寸目标电磁散射特性分析,但对于超电大尺寸目标电磁散射问题的求解,由于其计算量和存储量巨大而无法在单机上完成,因此将多层快速多极子方法与并行技术相结合是求解超电大尺寸电磁散射问题的有效途径;此外,并行技术还可以进一步提高计算效率,从而实现电大尺寸电磁散射问题的快速求解。 为了精确高效地求解超电大尺寸目标电磁散射问题,本文首先考察了三种基函数的精度;然后研究了转移项的快速计算及近区组阻抗的优化存储;接着研究了并行多层快速多极子方法中通信的处理,比较了MPI通信库中的两种通信方式,确定非阻塞通信做为主要的通信方式,设计了两种基于非阻塞通信的通信方法,实现了计算与通信的重叠以提高并行效率;研究了任务的划分和负载均衡的实现;此外,还研究了广义最小残差迭代方法的并行处理及块对角预条件的并行化;最终开发出具有国内自主版权的基于曲三角贴片离散的并行多层快速多极子程序,并对该程序进行了性能测评,考察了其并行效率。作为超电大尺寸目标散射求解的算例,在SGI O350 Server上用8个CPU求解了未知量将近5,300,000,电尺寸高达100个波长的金属球电磁散射问题。最后还应用并行多层快速多极子方法快速求解了VFY218飞机在1 GHz平面波照射下的双站双极化RCS,证明了其快速求解复杂工程目标电磁散射问题的能力。 本文的研究工作实现了超电大尺寸,大规模电磁散射问题的求解,同时也实现了电大尺寸复杂工程目标电磁散射问题的快速求解,这对目标电磁散射特性分析具有十分重要的意义。
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TN95

手机知网App
【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 芮锡;旋转结构体电磁问题的高效分析与应用[D];电子科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 尹继亮;积分方程快速傅里叶变换方法的研究及应用[D];电子科技大学;2010年
2 雷蕾;基于MPI-OpenMP的电大目标电磁散射混合并行计算研究[D];电子科技大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 胡俊,聂在平,王军,邹光先,胡颉;三维电大目标散射求解的多层快速多极子方法[J];电波科学学报;2004年05期
2 戴华;求解大规模矩阵问题的Krylov子空间方法[J];南京航空航天大学学报;2001年02期
3 项铁铭,梁昌洪;一种新型针对快速多极子法(FMM)的预条件技术[J];微波学报;2004年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王浩刚;电大尺寸含腔体复杂目标矢量电磁散射一体化精确建模与高效算法研究[D];电子科技大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 邹光先;集群环境下基于MPI的并行多层快速多极子方法研究[D];电子科技大学;2004年
2 王晓峰;三维目标电磁散射的自适应积分方法研究[D];电子科技大学;2006年
3 林云;并行多层快速多极子算法中若干关键技术研究[D];电子科技大学;2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘战合;黄沛霖;武哲;高旭;;基于MLFMA的飞行器锯齿边板散射特性分析[J];北京航空航天大学学报;2008年05期
2 潘小敏;皮维超;盛新庆;;基于共享内存的高效OpenMP并行多层快速多极子算法[J];北京理工大学学报;2012年02期
3 李清波;;MLFMA用于三维电大目标电磁散射特性的快速计算[J];长春师范学院学报(自然科学版);2008年12期
4 弓晓东,胡俊,聂在平,王浩刚,王军,孟敏;三维导电目标电磁散射的高阶多层快速多极子方法[J];电波科学学报;2004年05期
5 胡劼,胡俊,聂在平,温剑;一种自适应的射线传播多层快速多极子方法[J];电波科学学报;2004年06期
6 杨林,雷娟,傅光,万继响;一种有效预条件方法加速FMM分析大型微带阵列[J];电波科学学报;2005年02期
7 秦建军;殷兆伟;曹祥玉;童创明;张厚;;渐近波形估计技术在线天线分析中的应用[J];电波科学学报;2005年06期
8 郭景丽;李建瀛;刘其中;;任意形状天线罩的快速分析[J];电波科学学报;2006年02期
9 孙玉发;张奕;徐善驾;陈学佺;;二维多导体柱电磁散射特性的特征基函数法分析[J];电波科学学报;2006年02期
10 牛臻弋;徐金平;;求解复杂载体天线辐射问题的近场预条件技术[J];电波科学学报;2006年04期
中国重要会议论文全文数据库 前7条
1 肖永浩;黄清南;;基于分块数据结构的冲击问题并行计算[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年
2 张亚林;吴锦龙;李于锋;赵晓平;;PANDA软件框架的应用模板研究[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年
3 向道朴;周东明;何建国;;并行稀疏近似逆预条件子加速并行MAFMA分析复杂电大目标的RCS[A];2009年全国天线年会论文集(下)[C];2009年
4 姜兆能;陈如山;陈华;樊振宏;丁大志;;多分辨预条件结合混合形式快速多极子算法分析低频散射问题[A];2009年全国微波毫米波会议论文集(下册)[C];2009年
5 李静;孙玉发;;阵列天线宽带电磁散射特性的快速分析[A];2009年全国微波毫米波会议论文集(上册)[C];2009年
6 李玉喜;刘四新;;跨孔层析成像四种算法的研究[A];中国地球物理·2009[C];2009年
7 胡俊;聂在平;温剑;余鹏;王军;赵华鹏;张俊;;一种精确通用高效的电磁仿真工具—AUEST_E软件[A];第六届全国电磁兼容性学术会议2004EMC论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 芮锡;旋转结构体电磁问题的高效分析与应用[D];电子科技大学;2010年
2 黄红瑕;复杂媒质中瞬态电磁场快速算法的研究[D];华北电力大学(北京);2011年
3 栗曦;双频Wilkinson功分器及介质顶相控阵天线研究[D];西安电子科技大学;2011年
4 任刚;基于相控模型的精细数值模拟技术研究[D];东北石油大学;2011年
5 刘浩;大规模非线性方程组和无约束优化方法研究[D];南京航空航天大学;2008年
6 金涛斌;不同结构DGS微波滤波器的传输特性研究[D];天津大学;2011年
7 刘艳芹;一类分数阶非线性种群扩散模型的研究[D];天津大学;2011年
8 龚春叶;面向异构体系结构的粒子输运并行算法研究[D];国防科学技术大学;2011年
9 王辛刚;复杂目标电磁散射特性精确计算方法的并行化和实现[D];上海大学;2011年
10 孙安香;数值气象预报变分同化的伴随模式并行计算[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘卫强;基于PVM的最短路径求解方法的研究[D];昆明理工大学;2009年
2 邵仪;基于FPGA的矩阵运算固化实现技术研究[D];解放军信息工程大学;2010年
3 盖江伟;宽带信号快速DOA估计算法研究及其DSP实现[D];解放军信息工程大学;2009年
4 夏灿;介质目标电磁散射特性的矩量法分析[D];安徽大学;2010年
5 韩华德;电磁场有限元分析中大型稀疏线性矩阵方程的求解[D];电子科技大学;2011年
6 李明磊;复杂目标电磁散射分析中的参数化建模及并行求解[D];西安电子科技大学;2011年
7 栾潇;多层格林函数插值法的并行化研究[D];西安电子科技大学;2010年
8 余青;舰载平台多天线辐射特性及电磁兼容性研究[D];西安电子科技大学;2011年
9 石洋;基于GMRES改进连续潮流法的静态电压稳定研究[D];太原理工大学;2011年
10 张鸿艳;广义鞍点问题的GSOR方法及其收敛性[D];太原理工大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 李明之,王长清,徐承和;迭代物理光学方法(IPO)求解高频部件相互耦合问题[J];电波科学学报;1997年02期
2 崔索民,吴振森;PTD和PTDEEC算式的奇异点处理[J];电波科学学报;1997年04期
3 张强,曹伟;基于曲面口径积分/几何光学的天线罩混合分析[J];电波科学学报;2003年04期
4 胡俊,聂在平,王军,邹光先,胡颉;三维电大目标散射求解的多层快速多极子方法[J];电波科学学报;2004年05期
5 马凤国,高飞,刘其中,龚书喜;流基混合法分析表面波散射[J];电波科学学报;1999年02期
6 潘小敏;盛新庆;;一种多层快速多极子的高效并行方案[J];电子学报;2007年03期
7 潘小敏;盛新庆;;一种高性能并行多层快速多极子算法[J];电子学报;2010年03期
8 马广德;介质涂复旋转体雷达散射截面的数值计算方案[J];南京理工大学学报(自然科学版);1993年04期
9 张磊;姜弘道;潘海琳;;计算机集群的搭建、测试与应用[J];水利水电科技进展;2006年02期
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 何十全;非均匀复杂结构目标电磁散射理论建模与高效算法研究[D];电子科技大学;2011年
2 王浩刚;电大尺寸含腔体复杂目标矢量电磁散射一体化精确建模与高效算法研究[D];电子科技大学;2001年
3 张玉;FDTD与矩量法的关键技术及并行电磁计算应用研究[D];西安电子科技大学;2004年
4 班永灵;高阶矢量有限元方法及其在三维电磁散射与辐射问题中的应用[D];电子科技大学;2006年
5 潘小敏;计算电磁学中的并行技术及其应用[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2006年
6 阙肖峰;导体介质组合目标电磁问题的精确建模和快速算法研究[D];电子科技大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨凌霞;时域等效边缘电磁流方法及其在电磁散射中的应用[D];西安电子科技大学;2003年
2 王超;NURBS曲面的RCS算法研究[D];西北工业大学;2004年
3 邹光先;集群环境下基于MPI的并行多层快速多极子方法研究[D];电子科技大学;2004年
4 王晓峰;三维目标电磁散射的自适应积分方法研究[D];电子科技大学;2006年
5 林云;并行多层快速多极子算法中若干关键技术研究[D];电子科技大学;2006年
6 韦中华;物理光学法分析天线罩瞄准误差[D];电子科技大学;2006年
7 叶建;区域分解结合多层快速多极子并行技术[D];南京理工大学;2008年
8 王惠春;基于SMP集群的MPI+OpenMP混合并行编程模型研究与应用[D];湘潭大学;2008年
9 温彬;基于JASMIN框架结构的并行多层快速多极子算法及应用研究[D];电子科技大学;2010年
10 胡方靖;电大尺寸复杂隐身目标的精确建模和快速算法研究[D];电子科技大学;2010年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 冯祥;三维电磁散射高效求解的积分方程高阶网格方法研究[D];电子科技大学;2011年
2 麻连凤;积分方程求解复杂目标电磁散射问题的关键技术研究[D];电子科技大学;2011年
3 李银;三维介质结构的积分方法研究及应用[D];电子科技大学;2012年
4 郭良帅;多层格林函数插值方法在测井响应中的数值方法研究[D];电子科技大学;2013年
5 叶芳;H-matrix方法及在积分方程求解电磁问题中的应用研究[D];电子科技大学;2013年
6 刘海宽;旋转体与任意形状目标组合结构的散射特性研究[D];电子科技大学;2014年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 胡俊,聂在平,王军,邹光先,胡颉;三维电大目标散射求解的多层快速多极子方法[J];电波科学学报;2004年05期
2 胡劼,胡俊,聂在平,温剑;一种自适应的射线传播多层快速多极子方法[J];电波科学学报;2004年06期
3 聂在平,W.C.Chew,Q.H.Liu;电磁波对轴对称二维层状介质的散射[J];地球物理学报;1992年04期
4 聂在平,胡俊,姚海英,王浩刚;用于复杂目标三维矢量散射分析的快速多极子方法[J];电子学报;1999年06期
5 胡俊,聂在平;二维多导电柱体电磁散射的快速算法[J];电子学报;1999年06期
6 王浩刚,聂在平;一种求解单站RCS的高效算法[J];电子学报;1999年09期
7 王浩刚,聂在平;三维矢量散射积分方程中奇异性的分析[J];电子学报;1999年12期
8 王浩刚,聂在平,王军;对三维多层快速多极子方法中不变项计算的优化[J];电子学报;2000年09期
9 周后型,洪伟,童创明;预条件共轭梯度法在大型振子阵列天线RCS分析中的应用[J];电子学报;2001年12期
10 卢光辉,孙世新,聂在平,陈瀚,王浩刚;并行处理技术在电大尺寸复杂目标电磁散射中的应用[J];电子学报;2003年06期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王浩刚;电大尺寸含腔体复杂目标矢量电磁散射一体化精确建模与高效算法研究[D];电子科技大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 刘贤峰;腔体电磁散射特性的建模与校模[D];电子科技大学;2000年
2 邹光先;集群环境下基于MPI的并行多层快速多极子方法研究[D];电子科技大学;2004年
3 温剑;基于快速多极子方法的高效迭代方法及其工程应用[D];电子科技大学;2005年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李万玉;张冠杰;;一种电大尺寸组合体散射的快速计算方法[J];火控雷达技术;2009年04期
2 陈军;洪伟;;迭代MEI算法及其在多导体柱散射中的应用[J];电子学报;1998年06期
3 袁军;邱扬;刘其中;郭景丽;谢拥军;;电大尺寸载体天线间宽带干扰耦合快速分析[J];西安交通大学学报;2007年10期
4 芮锡;胡俊;聂在平;;基于多区迭代的多导体目标散射分析[J];系统工程与电子技术;2008年11期
5 宰昕宇,洪伟;MEI系数的快速计算及其在电大尺寸电磁散射问题中的应用[J];微波学报;1999年04期
6 陈军,洪伟;用MEI方法计算电大尺寸非均匀各向异性涂覆媒质导体柱[J];微波学报;1996年01期
7 周斌;刘其中;黄伟芳;魏文博;;复杂环境中天线辐射方向图的分析[J];微波学报;2006年S1期
8 郭景丽,刘其中;HFSS/UTD混合法计算电大尺寸导体上的天线[J];微波学报;2005年02期
9 孙文昌;韦高;姜通;;基于FDTD的机载短波天线辐射特性分析[J];计算机仿真;2009年09期
10 程堂柏,周建江,虞震东,舒永泽;多个散射体散射分析的RATMA法[J];南京师范大学学报(工程技术版);2002年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 朱峰;窦文斌;王宗新;;电大尺寸毫米波衍射透镜的FDTD算法[A];2007年全国微波毫米波会议论文集(下册)[C];2007年
2 谭伟;何克强;王南;;基于FEKO软件的电大尺寸面天线近场计算[A];第十五届全国电磁兼容学术会议论文集[C];2005年
3 张新军;赵永久;梁昌洪;;电大尺寸导体圆柱的MEI方程[A];1997年全国微波会议论文集(下册)[C];1997年
4 王文博;徐金平;牛臻弋;;PO-MoM结合阻抗矩阵插值技术快速分析电大尺寸载体天线宽带特性[A];2005'全国微波毫米波会议论文集(第二册)[C];2006年
5 项铁铭;万继响;梁昌洪;;线体相连导体结构电磁特性的快速计算[A];2003'全国微波毫米波会议论文集[C];2003年
6 华夷和;徐金平;;弱耦合的混合物理光学-矩量法解决电大尺寸复杂载体上天线的辐射问题[A];2003'全国微波毫米波会议论文集[C];2003年
7 陈军;洪伟;陈忆元;;任意截面形状电大尺寸涂覆介质导体柱电磁散射特性的分析[A];1995年全国微波会议论文集(上册)[C];1995年
8 张浩斌;杜建春;;载体平台对天线性能的影响分析[A];2009年全国天线年会论文集(上)[C];2009年
9 何小祥;徐金平;顾长青;;电大尺寸介质涂敷腔体电磁散射特性IPO/IBC方法研究[A];2003'全国微波毫米波会议论文集[C];2003年
10 何小祥;徐金平;;具有阻抗边界的IPO与FEM混合方分析电大尺寸复杂腔体电磁散射特性[A];2003'全国微波毫米波会议论文集[C];2003年
中国重要报纸全文数据库 前7条
1 记者 杨阳腾;深圳打造完整平板显示产业链[N];经济日报;2006年
2 郑立志;FEKO在天线设计中的应用[N];中国航空报;2004年
3 安世亚太 王军;ANSYS仿真航空设备多天线系统共存[N];中国航空报;2005年
4 安世亚太 田锋;含蓄的CAE正在火起来(二)[N];中国航空报;2005年
5 ;ANSYS之独有词汇[N];中国航空报;2004年
6 安世亚太 贾云峰;Feko在天线罩设计中的应用[N];中国航空报;2006年
7 张铁钧;ANSYS公司与中国航空工业加强合作[N];中国航空报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王鹏;电磁场中的电大尺寸辐射和散射问题研究[D];西安电子科技大学;2007年
2 何小祥;基于有限元法的混合技术及其在复杂电大腔体电磁分析中的应用[D];南京航空航天大学;2003年
3 王浩刚;电大尺寸含腔体复杂目标矢量电磁散射一体化精确建模与高效算法研究[D];电子科技大学;2001年
4 凌劲;混合快速算法在天线辐射和散射问题中的研究与应用[D];西安电子科技大学;2011年
5 陈辉;粗糙物体高斯波束散射及在激光一维距离成像中的应用[D];西安电子科技大学;2004年
6 刘红星;二维混合目标散射问题的快速计算及其RCS减缩[D];电子科技大学;2003年
7 张浩斌;腔体电磁散射的混合算法研究[D];西北工业大学;2003年
8 李康;光波导器件的高阶FDTD并行仿真分析[D];山东大学;2006年
9 张鹏飞;隐身技术中的雷达截面预估与控制[D];西安电子科技大学;2008年
10 耿友林;球矢量波函数在各向异性介质电磁散射中的应用[D];西安电子科技大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 胡方靖;电大尺寸复杂隐身目标的精确建模和快速算法研究[D];电子科技大学;2010年
2 李毅;电磁场中的快速多极子方法研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
3 周小侠;电大尺寸电磁结构的时域仿真实践[D];电子科技大学;2005年
4 邹姝;电大尺寸口径天线—含FSS天线罩的研究及分析软件的实现[D];华东师范大学;2007年
5 余青;舰载平台多天线辐射特性及电磁兼容性研究[D];西安电子科技大学;2011年
6 张辉;有限周期电大尺寸频率选择面电磁散射特性的体面积分方法分析[D];南京理工大学;2009年
7 冯菊;FDTD的网络并行计算研究[D];四川大学;2005年
8 王文博;快速PO-MM及其在复杂载体天线辐射研究中的应用[D];东南大学;2005年
9 钮佳隽;含电大凹面导体结构的复杂电磁环境散射场计算方法研究[D];上海交通大学;2008年
10 罗志渊;基于光柱跟踪的电大尺寸电磁环境信道评估研究及系统实现[D];浙江大学;2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026