基于RACA算法快速計算導體目標RCS
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【摘要】:隨著電子通信技術的迅速發(fā)展,電磁波的應用也變得廣泛起來,目標的電磁散射特性已成為工程電磁學的重點研究對象,它也是雷達探測、電子對抗、地質勘測、隱身與反隱身等技術的信息來源。對目標電磁散射特性的分析與探究仍然是各國軍事與民用技術方面重點研究的方向,特別是對一些電大尺寸或結構復雜的軍事目標的特性分析尤為重要。因此,如何提出一種精確、高效的數(shù)值算法來分析電大尺寸目標的電磁散射問題依然是計算電磁學領域關注的熱點。矩量法(MoM)是本文課題的研究基礎,該方法的高效性和精確性已被充分的驗證,但是傳統(tǒng)矩量法在處理電大尺寸目標和高頻問題時,所需要的計算時間比較長,而且效率較低。針對這一問題,本文提出了兩種高效的數(shù)值方法來計算導體目標的雷達散射截面(RCS)。第一種方法是將等效偶極子法(EDM)與再壓縮自適應交叉近似算法(RACA)相結合用于計算導體目標RCS。EDM有利于阻抗矩陣元素的快速填充,而RACA算法是通過奇異值分解對自適應交叉近似算法(ACA)得到的矩陣進一步壓縮,可以減少矩陣存儲并加速矩陣矢量乘,兩者結合使得計算時間以及內存消耗都得到了有效縮減。第二種方法是將RACA算法與改進的特征基函數(shù)法(SVD-ICBFM)相結合用于計算導體目標RCS。SVD-ICBFM在多激勵入射問題上有很大的優(yōu)勢,它能夠顯著地減少入射波激勵的數(shù)目,降低求解問題的時間,將RACA算法與之相結合可進一步加快特征基函數(shù)的生成和縮減矩陣的求解,提高了計算效率并節(jié)省了內存。本文系統(tǒng)地分析了幾種精確高效的數(shù)值方法用以求解導體目標RCS,為今后進一步研究如何計算電大尺寸復雜目標的RCS提供了重要的參考價值。
【關鍵詞】:矩量法 雷達散射截面 等效偶極子法 再壓縮自適應交叉近似法 特征基函數(shù)法
【學位授予單位】:安徽大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TN011
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-8
- 第一章 緒論8-13
- 1.1 研究背景和現(xiàn)狀8
- 1.2 雷達散射截面8-10
- 1.3 電磁學研究方法概述10-11
- 1.3.1 解析法10
- 1.3.2 高頻近似法10
- 1.3.3 數(shù)值法10-11
- 1.4 主要工作和結構安排11-13
- 1.4.1 本文的主要工作11-12
- 1.4.2 本文的結構安排12-13
- 第二章 矩量法13-29
- 2.1 矩量法的基本原理13-19
- 2.1.1 常用基函數(shù)15-18
- 2.1.2 檢驗函數(shù)18-19
- 2.2 積分方程19-21
- 2.2.1 電場積分方程19-20
- 2.2.2 磁場積分方程20
- 2.2.3 混合場積分方程20-21
- 2.3 導體目標建模與數(shù)據(jù)提取21-23
- 2.4 導體目標電磁散射特性的MoM分析步驟23-27
- 2.5 數(shù)值算例27-28
- 2.6 本章小結28-29
- 第三章 RACA算法結合EDM快速計算導體目標RCS29-40
- 3.1 引言29-30
- 3.2 ACA算法的基本原理30-32
- 3.2.1 算法的概述30-31
- 3.2.2 算法的實現(xiàn)過程31-32
- 3.3 RACA算法的基本原理32-34
- 3.4 等效偶極子法的基本原理34-36
- 3.5 數(shù)值算例及分析36-39
- 3.6 本章小結39-40
- 第四章 RACA算法結合SVD-ICBFM快速計算導體目標RCS40-53
- 4.1 引言40-41
- 4.2 特征基函數(shù)法41-48
- 4.2.1 Ⅰ型特征基函數(shù)法41-44
- 4.2.2 Ⅱ型特征基函數(shù)法44-46
- 4.2.3 奇異值分解的特征基函數(shù)法46-48
- 4.3 SVD-ICBFM的基本理論48-49
- 4.4 數(shù)值算例及分析49-51
- 4.5 本章小結51-53
- 第五章 結束語53-55
- 參考文獻55-60
- 致謝60-61
- 研究生期間完成的論文和參加的項目61
【參考文獻】
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本文編號:423806
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