發(fā)布時間：2020-06-26 12:52

【摘要】：目標的電磁散射特性包含了目標的大小,結構,材質等固有信息,它們在雷達探測,SAR圖像解譯,遙感等領域中有著重要的作用,因此如何更快更準確的獲得目標的電磁散射特性已成為現(xiàn)在研究的重點問題。隨著技術的發(fā)展,利用計算機建立目標模型進而仿真成為一種十分重要的獲取散射特性的手段。針對電大尺寸目標,目前常用的電磁仿真方法為高頻近似方法,然而這種方法計算得到的仿真精度較低,很難滿足高精度的目標識別等需求。如若采用仿真精度高的數(shù)值計算方法,將會消耗大量的計算資源以及時間,為此本文提出了一種高階變網格時頻混合電磁仿真方法。本文研究的方法通過結合仿真效率高但精度差的高頻近似法以及仿真精度高但計算緩慢的時域數(shù)值計算方法,結合兩種方法的特點以及目標的結構,將數(shù)值方法應用在目標結構復雜的區(qū)域,對于結構簡單的部分則采用高頻近似方法,再將兩者耦合計算,充分發(fā)揮不同方法優(yōu)點,以實現(xiàn)電大尺寸目標的高精度快速電磁仿真。本文所研究的時頻混合電磁仿真方法,首先將目標根據復雜程度以及結構大小劃分為時、頻兩個計算區(qū)域,時域區(qū)目標結構復雜,頻域區(qū)則相對目標較為簡單,之后一方面在各自的區(qū)域內獨立進行FDTD方法以及PO方法對目標仿真計算,得到目標的遠場散射數(shù)據,另一方面通過近-近場外推技術,推導時、頻區(qū)之間的“二次激勵源”,并根據此計算兩區(qū)域相互影響的耦合場。為了提高計算精度,本文設計了高階變網格的計算方案,在FDTD計算中根據目標復雜程度劃分不同長度的網格,在PO方法中調整合適的面元已達到較高的精度。最后針對簡單的目標進行了仿真實驗以驗證方法的正確性,并對典型目標的電磁散射特性進行了仿真。分析實驗結果,對散射結果的定量比較驗證了本文研究的高階變網格時頻混合電磁仿真方法結果的準確性,同時對比仿真時間消耗,證明了該方法相比于傳統(tǒng)數(shù)值方法,可以實現(xiàn)對電大尺寸目標的快速電磁計算。因此該時頻混合方法在獲取電大尺寸目標電磁散射特性上有實際的意義與價值。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN011
【圖文】：

哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文三維坐標、介質編號、至少兩個時刻電場、至少兩個時ouble 型數(shù)據，如此可以計算得至少需要的內存為 170計算過程中一些臨時值的存儲，最基本的 FDTD 計算若采用 PO 方法目標進行計算則只需考慮到目標的，按照 PO 的計算原理最多不需要 1GB 的內存，而且計差，無法反應復雜物理結構散射信息。

a) 二面角模型 b) 球體模型 c) 啞鈴模型圖 4-4 典型簡單目標示意圖4.3.2 時頻混合方法仿真目標對于高階自適應網格時頻混合方法而言，其計算的目標相比于簡單的目標有一定的復雜程度，因此首先采用如圖 4-5所示的組合目標，材質均設為金屬，其中啞鈴放在平板中央，啞鈴大小為31.8 0.5 0.5m，平板大小為35 5 0.5m。圖 4-5 混合目標模型

【參考文獻】

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本文編號：2730337