基于矩量法的粗糙面寬帶電磁散射研究
發(fā)布時(shí)間：2021-03-04 18:36
矩量法（Method of Moments,MoM）以其較高的計(jì)算精度而被廣泛應(yīng)用于粗糙面電磁散射的研究中。然而,MoM每次只能計(jì)算單一頻率入射下的電磁散射,當(dāng)計(jì)算寬帶電磁散射時(shí),MoM則需要在計(jì)算頻帶內(nèi)的每個(gè)離散頻點(diǎn)重復(fù)計(jì)算。本文在MoM的基礎(chǔ)上引入梅利近似（Maehly）獲得了粗糙面寬帶電磁散射的有理擬合函數(shù)。但是,在Maehly近似中,傳統(tǒng)三角面元的離散方式,使得粗糙面離散的未知量個(gè)數(shù)較多,占用計(jì)算機(jī)內(nèi)存較大,計(jì)算時(shí)間較長(zhǎng)。本文將非均勻有理B樣條（NonUniform Rational B-Spline,NURBS）曲面建模技術(shù)應(yīng)用到粗糙面的離散中,大大的減少了未知量的個(gè)數(shù)。并將NURBS曲面建模技術(shù)與Maehly近似結(jié)合,獲得粗糙面寬帶電磁散射的有理擬合函數(shù)。進(jìn)一步地提高了計(jì)算速度。主要工作內(nèi)容如下:1、采用傳統(tǒng)的三角面元離散方式研究了三維理想導(dǎo)體粗糙面的電磁散射,首先利用蒙特卡羅方法建立了三維粗糙面模型,然后采用三角面元離散方式獲得了三維粗糙面的電磁模型,并選取了RWG（Rao-Wilton-Glisson）矢量基函數(shù)作為基函數(shù),最后詳細(xì)地闡述了矩陣方程...
【文章來(lái)源】：安徽大學(xué)安徽省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】：58 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
RWG基函數(shù)模型
安徽大學(xué)碩士學(xué)位論文9在圖2.1中，nl是兩個(gè)三角面片,nnTT的公共棱長(zhǎng)，,nn分別是兩個(gè)面片相對(duì)于公共棱的頂點(diǎn)，RWG基函數(shù)的表達(dá)式如下[24]：220nnnnnnnnlrVrVAlfrVrrVAother(2-19)(2-19)中，,nnAA分別是兩個(gè)三角面片的面積。其常被用于描述面電流，具有特性如下[25]：1、在第n條公共邊上，存在：122122,,nnnnormalnnnnnnormalnnlAfAllAfAl(2-20)圖2.2穿過第n條公共邊的電流由此可知，在第n條公共棱上，電流密度nf是常數(shù)，且其法向流經(jīng)公共棱時(shí)是連續(xù)的，即表明了在nl上沒有線電荷累積，避免了計(jì)算時(shí)產(chǎn)生的誤差。2、電荷密度與nf散度成正比：
安徽大學(xué)碩士學(xué)位論文11圖2.3三角面片積分變量代換示意圖則式SfrdS?變換成：112212312frfrr1rg,(2-27)11112121200,2,SSfrdSgdSAgdd(2-28)高斯積分方程為：1111212121002,2,KiiiiAgddAg(2-29)K為高斯數(shù)值積分點(diǎn)數(shù)，12,ii是高斯積分采樣點(diǎn)，i是采樣點(diǎn)的權(quán)值大小，一般采用9點(diǎn)積分法[26]，基本達(dá)到精準(zhǔn)計(jì)算要求。表2.1九點(diǎn)高斯積分法參數(shù)i123456789i1181181181181181181181181181i118291181318718297182913182i291181318118718718291318292、當(dāng)兩點(diǎn)重合時(shí)
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]融合深度學(xué)習(xí)和凸優(yōu)化迭代求解策略的逆合成孔徑雷達(dá)成像方法[J]. 李澤,汪玲,胡長(zhǎng)雨. 中國(guó)圖象圖形學(xué)報(bào). 2019(11)
[2]船海復(fù)合場(chǎng)景面元化快速電磁建模方法及SAR成像仿真[J]. 李寧,張民,王欣,聶丁. 國(guó)防科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(04)
[3]基于FEKO的二維散射中心建模[J]. 張智,莫翠瓊,祝強(qiáng). 航天電子對(duì)抗. 2011(02)
[4]N階色散媒質(zhì)寬頻電磁散射特性的高效分析[J]. 陳明生,吳瓊,沙威,黃志祥,吳先良. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2010(11)
[5]應(yīng)用梅利逼近分析目標(biāo)寬帶電磁散射特性[J]. 孫兵兵,陳明生,吳先良,黃志祥. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(03)
[6]三維矢量散射分析中奇異積分的準(zhǔn)確計(jì)算方法[J]. 姚海英,聶在平. 電子科學(xué)學(xué)刊. 2000(03)
[7]三維矢量散射積分方程中奇異性的分析[J]. 王浩剛,聶在平. 電子學(xué)報(bào). 1999(12)
博士論文
[1]高速旋轉(zhuǎn)目標(biāo)逆合成孔徑雷達(dá)成像方法[D]. 寧宇.西安電子科技大學(xué) 2019
[2]面向電大復(fù)雜目標(biāo)的高效電磁算法研究[D]. 張勇.浙江大學(xué) 2017
[3]動(dòng)態(tài)海面及其上方目標(biāo)的電磁散射建模與回波特性分析[D]. 齊聰慧.電子科技大學(xué) 2015
[4]粗糙面及其與目標(biāo)復(fù)合電磁散射的矩量法研究[D]. 王安琪.西安電子科技大學(xué) 2013
[5]動(dòng)態(tài)目標(biāo)雷達(dá)回波實(shí)時(shí)模擬技術(shù)及應(yīng)用[D]. 王勝.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
[6]基于NURBS建模的高階矩量法[D]. 袁浩波.西安電子科技大學(xué) 2009
[7]基于積分方程的電磁散射算法研究[D]. 程堂柏.南京航空航天大學(xué) 2003
碩士論文
[1]ISAR目標(biāo)電磁散射模型分析及成像方法[D]. 張潔.西安電子科技大學(xué) 2019
[2]特征基函數(shù)法在粗糙面電磁散射中的應(yīng)用[D]. 王晶晶.安徽大學(xué) 2019
[3]基于通用特征基函數(shù)法的目標(biāo)寬帶電磁散射特性的研究[D]. 唐曉菀.安徽理工大學(xué) 2018
[4]粗糙面的電磁散射快速計(jì)算及基于CNN的參數(shù)反演研究[D]. 宋濤.華東師范大學(xué) 2018
[5]梅利技術(shù)在粗糙面寬帶電磁散射中的應(yīng)用[D]. 包然.安徽大學(xué) 2018
[6]RWG基函數(shù)矩量法中的奇異積分研究[D]. 王永.西安電子科技大學(xué) 2014
[7]三維簡(jiǎn)單目標(biāo)與二維導(dǎo)體粗糙面電磁散射的矩量法研究[D]. 繆元本.西安電子科技大學(xué) 2011
[8]目標(biāo)電磁散射的混合算法研究[D]. 李光亞.西安電子科技大學(xué) 2010
[9]三維目標(biāo)電磁散射特性的矩量法研究[D]. 張乙奔.西安電子科技大學(xué) 2010
[10]矩量法及其并行計(jì)算在粗糙面和目標(biāo)電磁散射中的應(yīng)用[D]. 麻軍.西安電子科技大學(xué) 2009
本文編號(hào)：3063696
【文章來(lái)源】：安徽大學(xué)安徽省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】：58 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
RWG基函數(shù)模型
安徽大學(xué)碩士學(xué)位論文9在圖2.1中，nl是兩個(gè)三角面片,nnTT的公共棱長(zhǎng)，,nn分別是兩個(gè)面片相對(duì)于公共棱的頂點(diǎn)，RWG基函數(shù)的表達(dá)式如下[24]：220nnnnnnnnlrVrVAlfrVrrVAother(2-19)(2-19)中，,nnAA分別是兩個(gè)三角面片的面積。其常被用于描述面電流，具有特性如下[25]：1、在第n條公共邊上，存在：122122,,nnnnormalnnnnnnormalnnlAfAllAfAl(2-20)圖2.2穿過第n條公共邊的電流由此可知，在第n條公共棱上，電流密度nf是常數(shù)，且其法向流經(jīng)公共棱時(shí)是連續(xù)的，即表明了在nl上沒有線電荷累積，避免了計(jì)算時(shí)產(chǎn)生的誤差。2、電荷密度與nf散度成正比：
安徽大學(xué)碩士學(xué)位論文11圖2.3三角面片積分變量代換示意圖則式SfrdS?變換成：112212312frfrr1rg,(2-27)11112121200,2,SSfrdSgdSAgdd(2-28)高斯積分方程為：1111212121002,2,KiiiiAgddAg(2-29)K為高斯數(shù)值積分點(diǎn)數(shù)，12,ii是高斯積分采樣點(diǎn)，i是采樣點(diǎn)的權(quán)值大小，一般采用9點(diǎn)積分法[26]，基本達(dá)到精準(zhǔn)計(jì)算要求。表2.1九點(diǎn)高斯積分法參數(shù)i123456789i1181181181181181181181181181i118291181318718297182913182i291181318118718718291318292、當(dāng)兩點(diǎn)重合時(shí)
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]融合深度學(xué)習(xí)和凸優(yōu)化迭代求解策略的逆合成孔徑雷達(dá)成像方法[J]. 李澤,汪玲,胡長(zhǎng)雨. 中國(guó)圖象圖形學(xué)報(bào). 2019(11)
[2]船海復(fù)合場(chǎng)景面元化快速電磁建模方法及SAR成像仿真[J]. 李寧,張民,王欣,聶丁. 國(guó)防科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(04)
[3]基于FEKO的二維散射中心建模[J]. 張智,莫翠瓊,祝強(qiáng). 航天電子對(duì)抗. 2011(02)
[4]N階色散媒質(zhì)寬頻電磁散射特性的高效分析[J]. 陳明生,吳瓊,沙威,黃志祥,吳先良. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2010(11)
[5]應(yīng)用梅利逼近分析目標(biāo)寬帶電磁散射特性[J]. 孫兵兵,陳明生,吳先良,黃志祥. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(03)
[6]三維矢量散射分析中奇異積分的準(zhǔn)確計(jì)算方法[J]. 姚海英,聶在平. 電子科學(xué)學(xué)刊. 2000(03)
[7]三維矢量散射積分方程中奇異性的分析[J]. 王浩剛,聶在平. 電子學(xué)報(bào). 1999(12)
博士論文
[1]高速旋轉(zhuǎn)目標(biāo)逆合成孔徑雷達(dá)成像方法[D]. 寧宇.西安電子科技大學(xué) 2019
[2]面向電大復(fù)雜目標(biāo)的高效電磁算法研究[D]. 張勇.浙江大學(xué) 2017
[3]動(dòng)態(tài)海面及其上方目標(biāo)的電磁散射建模與回波特性分析[D]. 齊聰慧.電子科技大學(xué) 2015
[4]粗糙面及其與目標(biāo)復(fù)合電磁散射的矩量法研究[D]. 王安琪.西安電子科技大學(xué) 2013
[5]動(dòng)態(tài)目標(biāo)雷達(dá)回波實(shí)時(shí)模擬技術(shù)及應(yīng)用[D]. 王勝.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
[6]基于NURBS建模的高階矩量法[D]. 袁浩波.西安電子科技大學(xué) 2009
[7]基于積分方程的電磁散射算法研究[D]. 程堂柏.南京航空航天大學(xué) 2003
碩士論文
[1]ISAR目標(biāo)電磁散射模型分析及成像方法[D]. 張潔.西安電子科技大學(xué) 2019
[2]特征基函數(shù)法在粗糙面電磁散射中的應(yīng)用[D]. 王晶晶.安徽大學(xué) 2019
[3]基于通用特征基函數(shù)法的目標(biāo)寬帶電磁散射特性的研究[D]. 唐曉菀.安徽理工大學(xué) 2018
[4]粗糙面的電磁散射快速計(jì)算及基于CNN的參數(shù)反演研究[D]. 宋濤.華東師范大學(xué) 2018
[5]梅利技術(shù)在粗糙面寬帶電磁散射中的應(yīng)用[D]. 包然.安徽大學(xué) 2018
[6]RWG基函數(shù)矩量法中的奇異積分研究[D]. 王永.西安電子科技大學(xué) 2014
[7]三維簡(jiǎn)單目標(biāo)與二維導(dǎo)體粗糙面電磁散射的矩量法研究[D]. 繆元本.西安電子科技大學(xué) 2011
[8]目標(biāo)電磁散射的混合算法研究[D]. 李光亞.西安電子科技大學(xué) 2010
[9]三維目標(biāo)電磁散射特性的矩量法研究[D]. 張乙奔.西安電子科技大學(xué) 2010
[10]矩量法及其并行計(jì)算在粗糙面和目標(biāo)電磁散射中的應(yīng)用[D]. 麻軍.西安電子科技大學(xué) 2009
本文編號(hào)：3063696
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