雷達(dá)散射截面（Radar Cross Section,RCS）是描述目標(biāo)物體電磁散射特性的一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。如何高效得獲取目標(biāo)的RCS,尤其是對(duì)于復(fù)雜外形或電大尺寸目標(biāo)的RCS獲取,是一個(gè)值得深入研究的熱點(diǎn)課題。為了滿足復(fù)雜散射問題的計(jì)算需求,搭建一套能勝任RCS計(jì)算任務(wù)的計(jì)算系統(tǒng)具有重要的實(shí)用價(jià)值。由于矩量法（Method of Moments,MoM）存在O（N²）時(shí)空復(fù)雜度問題,具有O（NlogN）時(shí)間復(fù)雜度和O（N）空間復(fù)雜度的多層快速多極子算法（Multilevel Fast Multipole Algorithm,MLFMA）成為了實(shí)現(xiàn)高效RCS計(jì)算系統(tǒng)的可選方案。然而受限于單臺(tái)計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力和內(nèi)存容量,單進(jìn)程MLFMA無法用于求解數(shù)百萬未知量等級(jí)的散射問題。當(dāng)今多核CPU技術(shù)所帶來的計(jì)算能力進(jìn)步和商用計(jì)算機(jī)的成本降低為本文搭建基于并行MLFMA的RCS計(jì)算系統(tǒng)提供了良好的硬件環(huán)境。以計(jì)算效率為重要指標(biāo)的RCS計(jì)算系統(tǒng)需要高性能并行MLFMA計(jì)算方法的支持。針對(duì)并行MLFMA的并行效率問題,為了實(shí)現(xiàn)高效近場相互作用計(jì)算,本文將近場相互作用阻抗矩陣按照基于... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

電磁應(yīng)用實(shí)例[1]

W.C.Chew教授課題組提出的混合劃分策略[20]

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文磁盤空間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于內(nèi)存空間，他們基于該方法成功得求解了超過 10 億個(gè)未知量的電磁散射問題，該問題的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量達(dá)到了驚人的 2 TB；土耳其比爾肯大學(xué)的 TakrimiM.等人提出了一種能夠處理多種尺度電磁散射問題的并行 MLFMA 程序[27]，該實(shí)現(xiàn)方式提出了八叉樹格子動(dòng)態(tài)劃分技術(shù)，在尖端區(qū)域劃分細(xì)致的八叉樹格子，而在平滑區(qū)域劃分更粗的八叉樹格子，這使得整體的未知量數(shù)目大大減少，因此他們用該方法成功得求解了各種規(guī)模的電磁散射問題；Guan J.等人基于 OpenMP-CUDA 并行編程模型實(shí)現(xiàn)了一種多 GPU 執(zhí)行的并行 MLFMA 程序，他們利用了 CUDA 并行編程模型來充分利用 GPU 中成千上萬個(gè)計(jì)算進(jìn)程，使得相對(duì)于純 CPU 計(jì)算的并行MLFMA 程序，該方法可利用的計(jì)算進(jìn)程數(shù)占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢。他們利用該并行計(jì)算程序成功得解決了大型三維金屬物體的大規(guī)模電磁散射問題[28]。(a) (b)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]艦船高頻雷達(dá)散射截面的快速精確計(jì)算[J]. 曲長文,向迎春,侯海平,平殿發(fā).  艦船科學(xué)技術(shù). 2010(04)
[2]多層低頻快速多極子算法分析電磁散射問題[J]. 李猛猛,陳華,姜兆能,陳如山.  電波科學(xué)學(xué)報(bào). 2010(01)
[3]一種多層快速多極子的高效并行方案[J]. 潘小敏,盛新慶.  電子學(xué)報(bào). 2007(03)



本文編號(hào)：3552739