目標(biāo)與海面復(fù)合電磁散射中的快速算法研究
發(fā)布時(shí)間:2023-04-22 09:02
近年來,隨著科技的發(fā)展,各國(guó)對(duì)海上能源的開發(fā)與利用愈加重視。隨著美國(guó)重返亞太戰(zhàn)略的實(shí)施,以美國(guó)為首的一些國(guó)家為針對(duì)中國(guó)崛起而實(shí)施的一系列的戰(zhàn)略措施,使得我國(guó)南海問題形勢(shì)日益嚴(yán)峻。提升海上目標(biāo)的偵查與反偵察,提升對(duì)海洋戰(zhàn)場(chǎng)的監(jiān)測(cè)與控制能力尤為重要。因此加強(qiáng)目標(biāo)與海面復(fù)合電磁散射特性的研究是重要手段。現(xiàn)階段針對(duì)這一領(lǐng)域的研究多集中在單一目標(biāo)的理論研究,所用算法大多是以矩量法為代表的數(shù)值計(jì)算方法。海面因?yàn)槠浔旧淼拇植谔匦?其在數(shù)值計(jì)算過程中存在計(jì)算量大,計(jì)算時(shí)間長(zhǎng)等缺點(diǎn)。針對(duì)粗糙海面和多目標(biāo)復(fù)合情形下的電磁散射特性及其加速算法的研究較少。本文主要針對(duì)隨機(jī)粗糙海面與其上方目標(biāo)復(fù)合電磁散射的問題,對(duì)一維粗糙海面與二維目標(biāo)復(fù)合情形下的快速算法展開研究。本文的主要工作有:1、基于一維粗糙海面與二維目標(biāo)復(fù)合電磁散射快速算法問題,對(duì)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀進(jìn)行研究介紹。2、針對(duì)實(shí)際情況,建立了一維粗糙海面與其上方單目標(biāo)復(fù)合情形與一維粗糙海面與其上方多目標(biāo)復(fù)合情形兩種典型復(fù)合模型。推導(dǎo)了復(fù)合模型在垂直極化(VV)入射波下的完整的積分方程和矩陣方程。用矩量法(MOM)對(duì)兩種復(fù)合模型的電磁散射系數(shù)進(jìn)行了計(jì)算,并對(duì)復(fù)合模型在...
【文章頁(yè)數(shù)】:86 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 電磁散射計(jì)算方法
1.2.2 粗糙海面的建模與GPU并行計(jì)算方法
1.2.3 復(fù)合電磁散射計(jì)算方法
1.3 本論文的主要研究工作、結(jié)構(gòu)安排及仿真平臺(tái)
第2章 MOM分析一維粗糙海面與上方目標(biāo)復(fù)合散射
2.1 MOM的基本原理
2.2 一維粗糙海面與其上方單目標(biāo)復(fù)合電磁散射分析
2.2.1 復(fù)合模型的建模及公式推導(dǎo)
2.2.2 散射結(jié)果計(jì)算與分析
2.3 一維粗糙海面與其上方多目標(biāo)復(fù)合電磁散射分析
2.3.1 多目標(biāo)復(fù)合模型的建模及公式推導(dǎo)
2.3.2 散射結(jié)果計(jì)算與分析
2.4 本章小結(jié)
第3章 基爾霍夫近似法結(jié)合矩量法的混合算法
3.1 基爾霍夫近似法的基本原理
3.1.1 基爾霍夫近似法的公式推導(dǎo)
3.1.2 KA分析一維粗糙海面電磁散射特性
3.2 一維粗糙海面與其上方單目標(biāo)復(fù)合散射的混合算法
3.2.1 混合算法的建模及公式推導(dǎo)
3.2.2 計(jì)算結(jié)果及分析
3.3 一維粗糙海面與其上方多目標(biāo)復(fù)合散射的混合算法
3.3.1 混合算法的建模及公式推導(dǎo)
3.3.2 計(jì)算結(jié)果與分析
3.4 混合算法的應(yīng)用性與局限性
3.5 本章小結(jié)
第4章 基于GPU的FDTD加速算法
4.1 FDTD方法基本原理
4.1.1 二維FDTD相關(guān)公式推導(dǎo)
4.1.2 FDTD分析復(fù)合電磁散射
4.2 GPU并行運(yùn)算基本原理
4.2.1 GPU架構(gòu)
4.2.2 CUDA基本原理
4.2.3 存儲(chǔ)器的使用
4.3 基于GPU加速的FDTD并行化方案
4.4 GPU加速FDTD計(jì)算仿真結(jié)果分析
4.5 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝
本文編號(hào):3797333
【文章頁(yè)數(shù)】:86 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 電磁散射計(jì)算方法
1.2.2 粗糙海面的建模與GPU并行計(jì)算方法
1.2.3 復(fù)合電磁散射計(jì)算方法
1.3 本論文的主要研究工作、結(jié)構(gòu)安排及仿真平臺(tái)
第2章 MOM分析一維粗糙海面與上方目標(biāo)復(fù)合散射
2.1 MOM的基本原理
2.2 一維粗糙海面與其上方單目標(biāo)復(fù)合電磁散射分析
2.2.1 復(fù)合模型的建模及公式推導(dǎo)
2.2.2 散射結(jié)果計(jì)算與分析
2.3 一維粗糙海面與其上方多目標(biāo)復(fù)合電磁散射分析
2.3.1 多目標(biāo)復(fù)合模型的建模及公式推導(dǎo)
2.3.2 散射結(jié)果計(jì)算與分析
2.4 本章小結(jié)
第3章 基爾霍夫近似法結(jié)合矩量法的混合算法
3.1 基爾霍夫近似法的基本原理
3.1.1 基爾霍夫近似法的公式推導(dǎo)
3.1.2 KA分析一維粗糙海面電磁散射特性
3.2 一維粗糙海面與其上方單目標(biāo)復(fù)合散射的混合算法
3.2.1 混合算法的建模及公式推導(dǎo)
3.2.2 計(jì)算結(jié)果及分析
3.3 一維粗糙海面與其上方多目標(biāo)復(fù)合散射的混合算法
3.3.1 混合算法的建模及公式推導(dǎo)
3.3.2 計(jì)算結(jié)果與分析
3.4 混合算法的應(yīng)用性與局限性
3.5 本章小結(jié)
第4章 基于GPU的FDTD加速算法
4.1 FDTD方法基本原理
4.1.1 二維FDTD相關(guān)公式推導(dǎo)
4.1.2 FDTD分析復(fù)合電磁散射
4.2 GPU并行運(yùn)算基本原理
4.2.1 GPU架構(gòu)
4.2.2 CUDA基本原理
4.2.3 存儲(chǔ)器的使用
4.3 基于GPU加速的FDTD并行化方案
4.4 GPU加速FDTD計(jì)算仿真結(jié)果分析
4.5 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝
本文編號(hào):3797333
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