【摘要】：利用基于圖形處理器(Graphics Processing Unit,GPU)的并行時(shí)域有限差分(Finite Difference Time Domain,FDTD)法計(jì)算一維粗糙海面及其上方二維漂浮目標(biāo)的復(fù)合電磁散射.采用各向異性完全匹配層(Uniaxial Perfectly Matched Layer,UPML)吸收邊界作為截?cái)噙吔?為了便于并行程序的設(shè)計(jì),在整個(gè)計(jì)算區(qū)域使用UPML吸收邊界差分公式進(jìn)行迭代.利用異步通信技術(shù)來(lái)隱藏主機(jī)和設(shè)備之間的通信時(shí)間,同時(shí)使用片上的共享存儲(chǔ)器提高讀取速度,進(jìn)一步對(duì)程序進(jìn)行優(yōu)化,得到很好的加速比,證明了該方法的計(jì)算高效性.通過(guò)與串行FDTD法以及串行矩量法獲得的數(shù)值結(jié)果進(jìn)行比較,驗(yàn)證了該并行方法的正確性,進(jìn)而研究了海面上方類(lèi)似艦船漂浮目標(biāo)的電磁散射特性,討論了入射角、海面風(fēng)速以及目標(biāo)吃水深度對(duì)雙站散射系數(shù)的影響.
[Abstract]:The parallel finite-difference time-domain (Finite Difference Time Domain,FDTD) method based on graphics processor (Graphics Processing Unit,GPU) is used to calculate the composite electromagnetic scattering of one-dimensional rough sea surface and its upper two-dimensional floating targets. The absorption boundary of anisotropy perfectly matched layer (Uniaxial Perfectly Matched Layer,UPML) is used as the truncated boundary. In order to facilitate the design of parallel program, the UPML absorption boundary difference formula is used to iterate through the whole calculation region. The asynchronous communication technology is used to hide the communication time between the host and the device, at the same time, the shared memory on the chip is used to improve the reading speed, and the program is further optimized, and a good acceleration ratio is obtained, which proves the computational efficiency of the method. Compared with the numerical results obtained by serial FDTD method and serial moment method, the correctness of the parallel method is verified, and then the electromagnetic scattering characteristics of similar ship floating targets above the sea surface are studied, and the effects of incident angle, sea surface wind speed and target draught depth on the bistatic scattering coefficient are discussed.
【作者單位】： 西安電子科技大學(xué)物理與光電工程學(xué)院;西安電子科技大學(xué)綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)理論及關(guān)鍵技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中航工業(yè)雷達(dá)與電子設(shè)備研究院航空電子系統(tǒng)射頻綜合仿真航空科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國(guó)家杰出青年科學(xué)基金(61225002) 航空科學(xué)基金與航空電子系統(tǒng)射頻綜合仿真航空科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合資助(20132081015)
【分類(lèi)號(hào)】：TN011

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本文編號(hào)：2523339