【摘要】：通信、醫(yī)療、國防等許多領(lǐng)域都需要用到信息技術(shù),而信號(hào)的傳播主要依賴于電磁波。尤其在國防科技,誰能夠準(zhǔn)確、快速地獲取目標(biāo)信息,誰就能掌握主動(dòng)權(quán)。計(jì)算電磁學(xué)能夠獲取和識(shí)別目標(biāo)的信息,這在微波領(lǐng)域的有著重要的作用,因此計(jì)算電磁學(xué)的快速發(fā)展對(duì)國防科技技術(shù)的進(jìn)步有著重要的意義。本論文以電磁場(chǎng)時(shí)域積分方程(TDIE)為基礎(chǔ),以時(shí)間步進(jìn)法(MOT)為數(shù)值求解方法。論文內(nèi)容分為三個(gè)部分:第一部分是本文的基礎(chǔ)部分,研究了TDIE的基本原理、MOT算法及其等效偶極子的基本原理。首先建立求解理想導(dǎo)體的目標(biāo)時(shí)域電場(chǎng)、磁場(chǎng)和混合場(chǎng)積分方程。然后介紹了時(shí)間插值基函數(shù)、空間插值基函數(shù)以及激勵(lì)源的設(shè)置。然后在時(shí)間步進(jìn)的時(shí)域積分方程(TDIE)基礎(chǔ)上,采用等效偶極子(EDM)方法來簡(jiǎn)化阻抗元素形式,降低計(jì)算復(fù)雜度和節(jié)省填充時(shí)間。第二部分是本文的核心部分,在EDM的基礎(chǔ)上,繼而使用了一種新的方法來加速矩陣矢量乘——時(shí)域快速偶極子(TD-FDM),并且取得了很好的效果。第三部分研究了快速偶極子算法的并行算法。為了進(jìn)一步加速電大尺寸問題求解過程,本文進(jìn)行了并行方案的開發(fā),使其可以計(jì)算一些大規(guī)模未知量的工程應(yīng)用問題。最后通過一些數(shù)值算例結(jié)果,統(tǒng)計(jì)了TD-FDM算法計(jì)算復(fù)雜度和峰值內(nèi)存,證明了其精確性和有效性。
[Abstract]:Information technology is needed in many fields, such as communication, medical treatment, national defense and so on. The transmission of signals is mainly dependent on electromagnetic waves. Especially in national defense science and technology, who can acquire the target information accurately and quickly, who can grasp the initiative. The rapid development of computational electromagnetics is of great significance to the progress of national defense technology. Based on the time domain integral equation (TDIE) and time stepping (MOT) as the numerical solution, the content of this paper is divided into three parts: the first part is the basic part of this paper, and the basic principle of TDIE, the MOT algorithm and its etc. The basic principle of the effective dipole. First, the time domain electric field, the magnetic field and the mixed field integral equation are established to solve the ideal conductor. Then the time interpolation base function, the spatial interpolation basis function and the setting of the excitation source are introduced. Then the equivalent dipole (EDM) method is used to simplify the impedance on the basis of the time domain integral equation (TDIE) step. The second part is the core part of this paper. On the basis of EDM, a new method is used to accelerate matrix vector multiplication - time domain fast dipole (TD-FDM), and has achieved good results. The third part studies the parallel algorithm of fast dipole algorithm. In order to further accelerate the problem solving process of the size of TVU, the parallel scheme is developed in this paper so that it can calculate the engineering application problems of some large-scale unknown quantities. Finally, the computational complexity and the peak memory of the TD-FDM algorithm are calculated by some numerical examples, and the accuracy and effectiveness of the algorithm are proved.
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN011

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本文編號(hào)：2148325