【摘要】：如何進(jìn)行電大尺寸目標(biāo)電磁散射問(wèn)題的高效求解,尤其是在復(fù)雜目標(biāo)分離過(guò)程中如何正確處理接合面情形以及如何高效重復(fù)利用公共信息,對(duì)于雷達(dá)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)都有著非常重要的意義。近年來(lái),結(jié)合離散伽略金方法(IEDG)的傳統(tǒng)特征基函數(shù)算法(originalCBFM)與改進(jìn)特征基函數(shù)算法(本文稱(chēng)CBFM)以及由此衍生出的多層特征基函數(shù)算法(MLCBFM)作為精確高效的電磁散射求解方法已經(jīng)受到了人們廣泛的關(guān)注。受制于傳統(tǒng)的串行結(jié)構(gòu),通過(guò)提高CPU主頻來(lái)加快運(yùn)算速度已經(jīng)遇到很大的困難,而且提升效果非常有限。與此相反,GPU雖然本來(lái)是為圖形圖像處理目的而設(shè)計(jì),卻逐漸進(jìn)軍大規(guī)模高性能并行計(jì)算技術(shù)領(lǐng)域,并且得到了迅速的發(fā)展。目前GPU大規(guī)模高性能并行計(jì)算已經(jīng)在眾多領(lǐng)域取得了優(yōu)異的成績(jī),例如計(jì)算電磁學(xué)、天文計(jì)算、醫(yī)學(xué)圖像等。目前市面上各種電磁仿真計(jì)算軟件核心模塊絕大多數(shù)是由CPU代碼寫(xiě)成,計(jì)算速度較慢,計(jì)算效率很低,并且不具備動(dòng)態(tài)仿真功能,或者需要通過(guò)腳本文件等復(fù)雜的工具來(lái)實(shí)現(xiàn)這一功能。本文選取電大尺寸目標(biāo)為模型,以復(fù)雜目標(biāo)分離過(guò)程中各個(gè)姿態(tài)的頻域電磁散射問(wèn)題為背景,通過(guò)研究結(jié)合IEDG的CBFM以及MLCBFM,并對(duì)算法的并行模塊進(jìn)行了 GPU加速優(yōu)化,穩(wěn)定地仿真了電大尺寸目標(biāo)和復(fù)雜目標(biāo)分離過(guò)程中的各個(gè)姿態(tài)單站模式下的雷達(dá)散射截面積(RCS)。經(jīng)過(guò)優(yōu)化,GPU版本軟件相比CPU版本速度有了明顯的提高,而且適用范圍很廣,工程應(yīng)用中性能非常出色,因此具有很高的實(shí)用價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TN011
【圖文】：

圖２．１邋—對(duì)有公共邊的三角形面元模型逡逑空間三維導(dǎo)體目標(biāo)表面的電場(chǎng)積分方（邋１邐Ａ逡逑Ｅｍｃ｛＇：）邋＝邋）０）邐，ｒｅＳＶ邋＾邐／逡逑在三維問(wèn)題中滿(mǎn)足如下等式：逡逑Ａ（ｆ）邋＝邋＾＼ｓＪｓ（ｒ＇）Ｇ（ｒ，ｒ＇）＾Ｓ＇對(duì)目標(biāo)表面的等效電流進(jìn)行展開(kāi)，選），可得矩陣方程形式如下：逡逑ＹｊＺｎＪｎ＝Ｋｎ邋ｍ邋＝ｎ＝＼逡逑條邊待求的表面電流系數(shù)，且其中：逡逑（０？／？邐（＾）邋Ｖ；／？邋（Ｆ）邋ｊＧ（

Ｚｅｓｔ逡逑ＺｅＵ逡逑圖２．３傳統(tǒng)ＭＯＭ阻抗矩陣分塊提取示意圖逡逑可以用％和％分別表示l捄停７較蛉肷淦矯娌ǖ牟裳�。那么总共就永C義細(xì)銎矯娌だ謔強(qiáng)梢緣玫焦婺Ｎ募だ卣螅鄭�，。针对辶x廈扛觶茫攏疲罌椋梢醞ü蠼庀鋁邢咝韻低撤匠痰玫匠跏繼卣骰哄義希冢駑澹剩蓿攏疲簀澹劍兀祝渝危ǎ玻玻福╁義掀渲校輳蚴槍婺Ｎ狽B邋ｘ邋的矩陣，表示第中＝１，２，…，Ｍ）個(gè)塊內(nèi)尚未截?cái)嗟奶卣麇义匣瘮?shù)。然后，通過(guò)去掉屬于延伸部分的電流權(quán)重系數(shù)來(lái)進(jìn)行截?cái)�，此時(shí)就可得到初始逡逑塊內(nèi)（未延伸）的特征基函數(shù)，規(guī)模也被所縮減為ＭｘＡｙＶ＾。盡管由于目標(biāo)是電大尺逡逑寸結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)ＭＯＭ矩陣方程的規(guī)模可能很大，但是每個(gè)ＣＢＦｓ塊的尺寸還是可以控制逡逑在一個(gè)可以接受的范圍內(nèi)。計(jì)算初始特征基函數(shù)時(shí)需要求解式（２．２８）邐次，因?yàn)殄义厦總�(gè)激勵(lì)采樣點(diǎn)都需要計(jì)算一次。逡逑通常

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 于玉龍;王宇新;郭忠明;唐X;郭禾;;CUDA內(nèi)存資源池設(shè)計(jì)避免訪問(wèn)沖突[J];小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng);2013年11期

2 鄒昕;;電大尺寸復(fù)雜目標(biāo)RCS快速求解的方法[J];西安工程大學(xué)學(xué)報(bào);2013年02期

3 原建偉;李?lèi)?ài)國(guó);李文宇;;GPU編程模型中存儲(chǔ)體沖突的研究[J];河北工業(yè)科技;2013年01期

4 王全全;王唯;劉志偉;陳華;樊振宏;陳如山;;改進(jìn)的特征基函數(shù)法分析電磁散射問(wèn)題[J];系統(tǒng)工程與電子技術(shù);2010年10期

5 董犖;葛萬(wàn)成;陳康力;;CUDA并行計(jì)算的應(yīng)用研究[J];信息技術(shù);2010年04期

6 田文;徐帆;王宏遠(yuǎn);周波;;基于CUDA的尺度不變特征變換快速算法[J];計(jì)算機(jī)工程;2010年08期

7 鄒巖;楊志義;張凱龍;;CUDA并行程序的內(nèi)存訪問(wèn)優(yōu)化技術(shù)研究[J];計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制;2009年12期

8 肖江;胡柯良;鄧元勇;;基于CUDA的矩陣乘法和FFT性能測(cè)試[J];計(jì)算機(jī)工程;2009年10期

9 吳焰斌;;CUDA編程模型[J];科技風(fēng);2009年03期

10 錢(qián)悅;;圖形處理器CUDA編程模型的應(yīng)用研究[J];計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程;2008年12期

相關(guān)會(huì)議論文 前1條

1 趙華成;李波;;CUDA高性能計(jì)算的形式化描述與優(yōu)化[A];中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)'2009論文摘要集[C];2009年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 白洪濤;基于GPU的高性能并行算法研究[D];吉林大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前7條

1 劉凱;GPU并行加速的電磁散射特性建模與分析[D];南京理工大學(xué);2016年

2 李進(jìn)陽(yáng);復(fù)雜目標(biāo)電磁建模及預(yù)條件加速技術(shù)研究[D];南京理工大學(xué);2013年

3 廖展;基于CUDA的概念生成算法研究[D];西安電子科技大學(xué);2013年

4 張鵬飛;基于CUDA的機(jī)載雷達(dá)雜波仿真[D];西安電子科技大學(xué);2013年

5 沈琛;基于GPU加速的FDTD算法對(duì)電磁輻射與散射問(wèn)題的研究[D];安徽大學(xué);2010年

6 張乙奔;三維目標(biāo)電磁散射特性的矩量法研究[D];西安電子科技大學(xué);2010年

7 彭紹鑫;基于GPU的硬件加速方法及其在積分方程數(shù)值解中的應(yīng)用[D];電子科技大學(xué);2008年

本文編號(hào)：2732506