本文關(guān)鍵詞：探地雷達(dá)FDTD數(shù)值模擬中不分裂卷積完全匹配層對倏逝波的吸收效果研究

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【摘要】：介紹了CPML邊界條件的原理,推導(dǎo)了CPML的GPR正演FDTD差分公式,對比分析了Berenger PML、UPML、CPML三種PML對倏逝波的吸收性能.開展了PML邊界中關(guān)鍵參數(shù)κ和α的選取實(shí)驗,確定了參數(shù)的取值范圍與選取原則.然后,以二維TM波為例,研究了倏逝波產(chǎn)生的機(jī)理,分析了決定逝波性吸收性能的影響因素.均勻介質(zhì)的波場快照、檢測點(diǎn)的反射誤差及全局反射誤差對比,說明了3種邊界條件對傳輸波都具有較好的吸收能力,而對低頻倏逝波的吸收表現(xiàn)迥異,其中CPML因為引入了參數(shù)α,對倏逝波的吸收效果最佳,但離散化造成的全域誤差也最大.最后,應(yīng)用加載UPML和CPML邊界條件的FDTD程序,開展了GPR二維剖面法、寬角法矩狀地電模型及三維復(fù)雜模型的正演,展示了倏逝波反射對雷達(dá)正演剖面及波場快照的影響.進(jìn)一步對比了UPML與CPML對倏逝波的吸收表現(xiàn)優(yōu)劣,結(jié)果顯示,CPML可有效減少邊界反射誤差,并能取得滿意的精度,綜合考慮對倏逝波的吸收、全域誤差、編程難易程度等因素,在GPR正演中推薦使用CPML.
【作者單位】： 中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理學(xué)院;有色金屬成礦預(yù)測教育部重點(diǎn)實(shí)驗室;中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所;
【關(guān)鍵詞】： 探地雷達(dá) 不分裂卷積完全匹配層 單軸各向異性完全匹配層 倏逝波 時域有限差分法
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(41574116) 中南大學(xué)創(chuàng)新驅(qū)動項目(2015CX008);中南大學(xué)教師研究基金(2014JSJJ001);中南大學(xué)升華育英人才計劃 教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計劃(NCET-12-0551) 湖湘青年創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺培養(yǎng)對象項目共同資助
【分類號】：P631.3
【正文快照】： The unsplit convolutional perfectly matched layer absorption performance analysisof evanescent wave in GPR FDTD forward modelingFENG De-Shan1,3,YANG Liang-Yong 1,2,WANG Xun1,31引言探地雷達(dá)(Ground Penetrating Radar,GPR)是一種對地下或物體內(nèi)部不可見目標(biāo)體進(jìn)，

本文編號：597563