計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展推動(dòng)了現(xiàn)代化戰(zhàn)爭走上信息化的道路,戰(zhàn)場上各種電子設(shè)備的廣泛使用,電磁武器作為一種新型攻擊手段將成為戰(zhàn)爭的常態(tài),電子器件和人體將淹沒在電磁輻射環(huán)境中,復(fù)雜電磁環(huán)境的仿真成為了信息化戰(zhàn)爭領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。隨著電磁環(huán)境仿真技術(shù)的迅速發(fā)展,仿真模擬環(huán)境正逐漸由山地轉(zhuǎn)向城市,由室外環(huán)境轉(zhuǎn)向室內(nèi)。圍繞該問題,本文設(shè)計(jì)和開發(fā)了一種基于地形的復(fù)雜電磁環(huán)境仿真系統(tǒng),在此基礎(chǔ)之上提出了帶建筑物的射線追蹤算法,并由室外轉(zhuǎn)向室內(nèi),提出了室內(nèi)射線追蹤算法的改進(jìn)思想,旨在于提高算法的計(jì)算效率。射線追蹤法是目前電磁環(huán)境仿真技術(shù)中用的比較多的一種方法,它的原理是將發(fā)射機(jī)模擬成很多條向外發(fā)射射線,然后對每條射線進(jìn)行射線追蹤,選擇能夠到達(dá)接收機(jī)的有效射線,最后進(jìn)行合并,計(jì)算出接收機(jī)處的功率、場強(qiáng)等。算法大部分的時(shí)間都耗在每一條射線的追蹤上,并且大部分的射線都不是有效射線,如何在發(fā)射之前就對無效射線進(jìn)行濾除,是算法改進(jìn)的基礎(chǔ)。本文首先對復(fù)雜電磁環(huán)境仿真系統(tǒng)做了全面的介紹,解釋了射線追蹤算法的理論基礎(chǔ),介紹了并行計(jì)算和分布式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想,以及MapReduce設(shè)計(jì)原理,在此基礎(chǔ)之上,本文設(shè)計(jì)的仿真系統(tǒng)架構(gòu)... 

【文章來源】：北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

電磁頻語夯布

圖3.1系統(tǒng)整體模塊文件讀取模塊：文件是客戶端和服務(wù)端交互的一種方式，用戶通過客戶端的操作界面，產(chǎn)生各種基于不同仿真需求的文件，如果是基于地形仿真，則需要地形文件，發(fā)射機(jī)和接收機(jī)天線文件，天線文件包含各種天線性質(zhì)的參數(shù)，以及基于天線類型的方向圖文件，方向圖文件記錄了某一方向下的電磁特性，這是射線剖分后，射線信息所帶的信息。研究區(qū)域文件包含了需要仿真區(qū)域的位置信息，一般為立方體模型，存放了 8個(gè)頂點(diǎn)的位置信息，仿真時(shí)只需要對其中的區(qū)域進(jìn)行射線追蹤。工程信息文件記錄了整個(gè)工程所需要的信息，對整個(gè)仿真功能進(jìn)行控制，這是區(qū)別仿真類型的文件127]。如果是帶建筑物的仿真，則還需要建筑物文件信息，這是模擬整個(gè)區(qū)域特性吋，進(jìn)行三角化的基礎(chǔ)。文件分割模塊：主要是對發(fā)射機(jī)和接收機(jī)文件進(jìn)行分割，整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是分布式計(jì)算的，文件分割是分布式計(jì)算的基礎(chǔ)。一個(gè)仿真系統(tǒng)可能包含了多個(gè)接收機(jī)和多個(gè)發(fā)射機(jī)，每個(gè)發(fā)射機(jī)對接收機(jī)都會(huì)產(chǎn)生獨(dú)立的影響，這種獨(dú)立性可以把一個(gè)接收機(jī)和一個(gè)發(fā)射機(jī)分幵來計(jì)算，同時(shí)在多臺(tái)計(jì)算機(jī)上進(jìn)行，待到每個(gè)計(jì)

第三章電磁仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn) 可以減少對數(shù)據(jù)庫不必要的訪問次數(shù)，減少由于多次操作數(shù)據(jù)庫而導(dǎo)致數(shù)據(jù)一致性，影響整體系統(tǒng)的性能。綜上所述，整個(gè)系統(tǒng)的搭建需要用到多臺(tái)計(jì)算機(jī)，有些與用戶進(jìn)行直接的交需要仿真的工程以文件形式保存下來，有些則完成工程拆分和計(jì)算資源分有些則專門進(jìn)行計(jì)算任務(wù)，完成某一發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的射線追蹤過程，有些供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)。不同任務(wù)的計(jì)算機(jī)對性能的要求不一樣，如與用戶交互的機(jī)就要求有很好的顯示效果，顯卡能力強(qiáng)，完成計(jì)算的則要求CPU性能比，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的則要求有很好的10性能，能多次的對內(nèi)存進(jìn)行讀寫。整統(tǒng)大致的物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下：

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：2923473