收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

粗糙面及其与目标复合电磁散射建模及快速计算研究

梁玉  
【摘要】:本论文就粗糙面及其与目标的复合电磁散射中的相关问题开展了系统的研究工作。主要包括高阶微扰法研究一维导体随机粗糙面电磁散射;修正双尺度法结合矢量辐射传输理论和米(Mie)理论研究泡沫覆盖风驱二维粗糙海面电磁散射;EPILE(扩展传播内层展开)+GFBM(广义前后向迭代法)研究一维导体粗糙面与上方及漂浮二维导体目标共存时复合电磁散射;EPILE+FBM(前后向迭代法)研究一维介质粗糙面与上方及下方二维导体目标共存时复合电磁散射;EPILE+FBM研究一维介质粗糙面与上方及下方二维介质目标共存时的复合电磁散射;二维粗糙面、三维目标电磁散射及其复合散射问题。论文主要工作如下: 1.建立了一维粗糙面模型,推导得到高阶微扰法高阶项散射系数,针对有限尺寸微粗糙面,引入锥形入射波,克服传统平面波照射下出现的边缘效应,研究了一维随机粗糙面电磁散射问题。通过将数值结果与矩量法结果对比发现,高阶微扰法计算结果与矩量法吻合更好,改进了传统低阶微扰法计算结果不够准确的不足。 2.针对风驱实际二维介质粗糙海面有泡沫覆盖时的复合电磁散射问题。采用修正双尺度法(MTSM),计算了海面电磁散射,并结合矢量辐射传输理论(VRT)和Mie理论,计算了水气泡粒子的散射、消光系数及其与海面间的耦合散射。通过与相关实验测量数据进行比对,证实该MTSM+VRT+Mie算法的有效性,同时给出不同入射角、不同散射角、不同入射频率、不同方位角和不同极化方式下的数值结果并进行了详细讨论。 3.针对一维导体粗糙面与上方及漂浮二维导体目标共存时的复合电磁散射问题,采用快速数值算法—EPILE来加速下垫粗糙面及其漂浮目标与上方目标间复合散射,采用前后向迭代法(GFBM)加速粗糙面与漂浮目标间复合散射。数值结果不仅有高斯粗糙面与上方圆柱目标复合散射,且有海面与上方导弹及漂浮舰船目标复合散射,均与矩量法进行验证,证实算法能降低计算复杂度,且在保证计算精确度前提下能显著提高计算效率。 4.针对一维介质粗糙面与上下方二维导体目标共存时的复合电磁散射问题,采用快速算法—EPILE来加速中间层粗糙面与上下方导体目标间的耦合感应,采用前后向迭代法(GFBM)来加速介质粗糙面局部自感应。数值结果以指数谱粗糙面与上、下方圆柱目标共存复合散射为例,与矩量法进行验证,证实算法能有效降低计算复杂度,且在保证计算精确度的前提下能显著提高计算效率。 5.针对一维介质粗糙面与上下方二维介质目标共存时复合电磁散射问题,采用快速数值算法—EPILE来加速中间层粗糙面与上下方介质目标间的耦合散射,采用快速数值算法-前后向迭代法(GFBM)来加速计算介质粗糙面局部自感应散射。数值结果主要以高斯粗糙面与上、下方圆柱目标共存时复合散射为例,同时给出上方介质类导弹目标与下方介质类舰船目标的复合问题,与矩量法进行验证,证实算法能降低计算复杂度,且在保证计算精确度前提下能显著提高计算效率。同时证实,目标越复杂、尺寸越大,EPILE+FBM算法在计算效率上的优势越显著。 6.针对二维粗糙面、三维目标电磁散射,采用Delauy优化剖分算法,建立二维粗糙面和三维目标的三角面片优化剖分网格模型,基于RWG基矩量法,采用偶极子模型进行散射场的计算,结果与纯RWG基计算结果及FEKO商用电磁计算软件仿真结果均一致,证实Delay优化剖分算法和偶极子模型的准确合理性。建立二维粗糙面与三维目标复合情形的三角面片剖分模型,采用FEKO电磁仿真软件进行计算,并针对二维粗糙面和三维目标尺寸增加造成计算未知量逾越计算机内存容量情形,采用FEKO并行核外求解技术,将巨额昂贵内存代价转化为由多进程与具更大容量且更低廉的硬盘来负载,计算了更大尺寸粗糙面与目标的复合电磁散射问题。预言硬盘条件容许情形下,该方法可用于计算二维电大尺寸粗糙面与三维电大尺寸任意目标复合散射问题的可行性与可操作性。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 杜阳;李忠宁;陈焕煜;齐洋;孔金瓯;;随机粗糙面的一种新双站散射模型[J];遥感技术与应用;2007年02期
2 姚纪欢,贺兴建;分形理论在粗糙面电磁散射上的应用[J];山西大学学报(自然科学版);1998年04期
3 姚纪欢,贺兴建;人工神经网络及其在电波传播中的应用[J];山西师范大学学报(自然科学版);1998年03期
4 向长青,朱国强,杨河林;平板与正弦型组合粗糙面的电磁波复合散射[J];电波科学学报;1998年03期
5 姚纪欢,张延冬,肖景明,葛德彪;二维分形粗糙面电磁散射回波的幅值分布特征[J];西安电子科技大学学报;2000年02期
6 金亚秋;随机粗糙面上后向散射的增强[J];物理学报;1989年10期
7 王莉,巩勇刚;直接计算法计算粗糙面薄膜的折射率和厚度[J];唐山师范学院学报;2005年05期
8 王韦;蔡金德;黄本胜;;普雷斯顿管在均匀加糙床面上的应用[J];四川大学学报(工程科学版);1989年04期
9 赵冬华,蔡志杰,阮炯;分形粗糙面分维数的反演[J];中国科学E辑;2005年04期
10 韩香娥,吴振森;金属基及涂层表面粗糙度的测量方法研究[J];应用光学;1996年01期
11 王敏锡,李敬,任朗;用散射系数提取粗糙面的分形特征[J];应用科学学报;2000年02期
12 闫沛文;童创明;邓发升;;EFIE和MFIE计算粗糙面散射系数的比较[J];弹箭与制导学报;2006年S2期
13 高火涛,徐鹏根,吴正娴;分形粗糙面上方目标电磁散射特性的研究[J];电波科学学报;1998年02期
14 高晓萍;利用光纤干涉法测量光学粗糙面的形状[J];光机电信息;1995年01期
15 长谷川昭 ,罗岚;日本地震预报联络会情报[J];国际地震动态;2002年09期
16 马惠惠;黄文超;;矩量法对一维介质粗糙面电磁散射的计算[J];大众科技;2011年07期
17 郭立新,吴振森;二维分形粗糙面电磁散射的分形规律研究[J];电子与信息学报;2002年10期
18 张晓燕;盛新庆;;复合目标电磁散射的高效混合计算方法[J];系统工程与电子技术;2011年04期
19 郭立新,吴振森;二维导体粗糙面电磁散射的分形特征研究[J];物理学报;2000年06期
20 高火涛,柯亨玉,吴世才,吴正娴;有耗分形粗糙面电磁散射的相位微扰法[J];微波学报;1999年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 方文啸;黄钦文;刘欣;;微机电系统中的粗糙面效应[A];2010第十五届可靠性学术年会论文集[C];2010年
2 杜阳;孔金瓯;闫文哲;王卓远;;随机粗糙面电磁散射的统计积分方程模型[A];第二届微波遥感技术研讨会摘要全集[C];2006年
3 杜阳;李忠宁;陈焕煜;齐阳;孔金瓯;;随机粗糙面的一种新双站散射模型[A];第二届微波遥感技术研讨会摘要全集[C];2006年
4 金亚秋;叶红霞;;随机粗糙面上目标散射差值计算的快速互耦迭代方法[A];2005'全国微波毫米波会议论文集(第一册)[C];2006年
5 王蕊;郭立新;;一维导体粗糙面上方目标的复合电磁散射研究[A];全国计算物理学会第六届年会和学术交流会论文摘要集[C];2007年
6 王蕊;郭立新;王安琪;梁玉;;随机粗糙地面与下方目标复合电磁散射研究[A];2010年全国电磁兼容会议论文集[C];2010年
7 叶红霞;金亚秋;;三维目标与粗糙面复合模型散射的解析-数值混合算法[A];全国计算物理学会第六届年会和学术交流会论文摘要集[C];2007年
8 李娟;郭立新;;二维粗糙面光散射的FDTD研究[A];2009年西部光子学学术会议论文摘要集[C];2009年
9 何思远;朱国强;容启宁;;一维导电粗糙面瞬态散射时域积分方程法研究[A];2005'全国微波毫米波会议论文集(第二册)[C];2006年
10 陈萍;王丛丛;田岩;许毅平;龚军;;考虑相关性的二维随机粗糙表面散射研究[A];2009年全国微波毫米波会议论文集(下册)[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 梁玉;粗糙面及其与目标复合电磁散射建模及快速计算研究[D];西安电子科技大学;2011年
2 秦三团;随机粗糙面与目标复合电磁散射的快速算法研究[D];西安电子科技大学;2011年
3 王安琪;粗糙面及其与目标复合电磁散射的矩量法研究[D];西安电子科技大学;2013年
4 李林;粗糙面散射及其与目标复合散射快速方法研究[D];华中科技大学;2013年
5 邓方顺;目标与粗糙面复合电磁散射特性的快速数值算法建模[D];武汉大学;2010年
6 李娟;粗糙面及其与目标复合电磁散射的FDTD方法研究[D];西安电子科技大学;2010年
7 王青;随机粗糙面散射的微扰法及有限元法研究[D];西安电子科技大学;2012年
8 丁锐;随机介质中波散射与传播的随机泛函分析[D];复旦大学;2010年
9 薛谦忠;粗糙面波束散射研究及其应用[D];西安电子科技大学;2000年
10 杨伟;三维复杂粗糙海面电磁散射建模研究与特性分析[D];电子科技大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 缪元本;三维简单目标与二维导体粗糙面电磁散射的矩量法研究[D];西安电子科技大学;2011年
2 柴草;矩量法及其加速算法研究一维粗糙面与目标复合电磁散射[D];西安电子科技大学;2011年
3 韩远帅;随机粗糙面的电磁散射及其与目标的复合散射研究[D];南京理工大学;2011年
4 汤林;随机粗糙面的光散射特性研究[D];电子科技大学;2011年
5 刘薇;随机粗糙面及其上方目标电磁散射的混合算法研究[D];电子科技大学;2011年
6 孙鹤;随机粗糙面的光散射特性的理论研究[D];黑龙江大学;2011年
7 陈诚;粗糙表面散射的数值计算[D];武汉邮电科学研究院;2012年
8 张建华;随机粗糙表面相关点电磁散射研究[D];华中科技大学;2012年
9 王殷辉;随机粗糙面上下方目标的散射特性数值分析[D];浙江大学;2013年
10 周程;基于随机粗糙海面模型的星载雷达高度计风速反演研究[D];华中科技大学;2012年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 徐海峰佟宇喆 王法岗;河北磁县又发掘一座东魏皇族墓葬[N];中国文物报;2008年
2 聂华苓;序《中国印象》[N];天水日报;2005年
3 首都儿研所;什么是鹅口疮[N];医药养生保健报;2008年
4 齐成;仿金属蚀刻网印烟标要注意的问题[N];中国包装报;2007年
5 谭谦;美国为何解禁硅胶隆胸[N];健康报;2006年
6 孙宜华 周佃宝;春季喝水有“秘方”[N];连云港日报;2008年
7 梦一;简便方治疗痄腮[N];民族医药报;2002年
8 副主任医师 宋玉萍;洗牙会损害牙齿吗?[N];保健时报;2006年
9 陈颖莉;猪场设施有讲究[N];农民日报;2005年
10 信文;“冷峻双砾”交响后现代[N];中华建筑报;2003年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978