基于FDTD法的糧倉(cāng)異物電磁探測(cè)仿真技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-25 10:23
糧食是我們生存必不可少的資源,糧食問(wèn)題是關(guān)乎國(guó)計(jì)民生的大問(wèn)題。糧食的數(shù)量、質(zhì)量和安全不僅能夠直接影響到自己國(guó)家的政治穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和社會(huì)的和諧穩(wěn)定,還能對(duì)世界其他國(guó)家造成影響。我國(guó)的儲(chǔ)糧具有分布廣、數(shù)量大、存儲(chǔ)周期長(zhǎng)的特點(diǎn),這使國(guó)家的糧食安全問(wèn)題成為一個(gè)突出的問(wèn)題。真實(shí)可靠的糧食儲(chǔ)量是糧食安全問(wèn)題的重要組成部分,實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的把握糧食的存儲(chǔ)數(shù)量是我國(guó)處理國(guó)內(nèi)和國(guó)際問(wèn)題的重要支撐。因此,國(guó)家把糧食庫(kù)存數(shù)量作為糧食生產(chǎn)和宏觀調(diào)控的基礎(chǔ),糧食儲(chǔ)量的監(jiān)測(cè)問(wèn)題也受到了國(guó)家糧食部門(mén)的高度重視。為了避免糧食庫(kù)存管理中出現(xiàn)弄虛作假等違法亂紀(jì)現(xiàn)象,國(guó)家每年都會(huì)進(jìn)行儲(chǔ)糧數(shù)量的清倉(cāng)排查。目前,我國(guó)共有30000多個(gè)糧庫(kù),每年的清倉(cāng)查庫(kù)都需要耗費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力,因此,亟待開(kāi)展糧倉(cāng)儲(chǔ)量無(wú)損核查的研究工作。本文采用電磁波探測(cè)技術(shù),對(duì)糧倉(cāng)中的異物探測(cè)展開(kāi)了一系列研究工作。首先闡述了探地雷達(dá)的工作原理、性能參數(shù)、數(shù)據(jù)格式,簡(jiǎn)單介紹了探地雷達(dá)應(yīng)用于糧倉(cāng)探測(cè)的幾種探測(cè)方法;接著探討了時(shí)域有限差分法(FDTD)的計(jì)算原理、迭代方法、數(shù)值穩(wěn)定性和邊界條件;然后基于Matlab實(shí)現(xiàn)了電磁波的FDTD仿真,并通過(guò)構(gòu)建不...
【文章來(lái)源】:河南工業(yè)大學(xué)河南省
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 糧倉(cāng)異物的檢測(cè)技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3 電磁波檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及特點(diǎn)
1.3.1 發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.2 特點(diǎn)
1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容
2 電磁探測(cè)基本原理
2.1 探地雷達(dá)
2.1.1 探地雷達(dá)的發(fā)展史
2.1.2 探地雷達(dá)的特點(diǎn)與能力
2.1.3 探地雷達(dá)的工作原理
2.1.4 探地雷達(dá)的應(yīng)用
2.2 探倉(cāng)雷達(dá)探測(cè)原理
2.2.1 探倉(cāng)雷達(dá)系統(tǒng)的組成和工作原理
2.2.2 探倉(cāng)雷達(dá)性能分析
2.2.3 探倉(cāng)雷達(dá)的數(shù)據(jù)形式
2.2.4 探倉(cāng)雷達(dá)測(cè)量方法
3 電磁波探測(cè)的 FDTD 仿真實(shí)現(xiàn)
3.1 FDTD 的發(fā)展及應(yīng)用
3.1.1 FDTD 的發(fā)展歷史
3.1.2 時(shí)域有限差分方法(FDTD)的應(yīng)用
3.2 麥克斯韋方程及其 FDTD 形式
3.2.1 麥克斯韋方程和 Yee 元胞
3.2.2 直角坐標(biāo)系中的 FDTD 方法
3.3 數(shù)值穩(wěn)定性
3.3.1 時(shí)間離散間隔的穩(wěn)定性要求
3.3.2 Courant 穩(wěn)定性條件
3.3.3 數(shù)值色散對(duì)空間離散間隔的要求
3.4 吸收邊界條件
3.5 FDTD 中常用的激勵(lì)源
3.6 仿真模型
3.7 仿真結(jié)果
4 糧倉(cāng)倉(cāng)內(nèi)環(huán)境的電磁仿真分析
4.1 探地雷達(dá)仿真軟件 GprMax
4.1.1 GprMax 簡(jiǎn)介
4.1.2 GprMax 仿真軟件的啟動(dòng)
4.1.3 GprMax 仿真軟件的輸入文件方法和格式
4.2 糧倉(cāng)仿真模型
4.3 仿真結(jié)果及分析
4.3.1 平房倉(cāng)
4.3.2 淺圓倉(cāng)
5 總結(jié)和展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]路用探地雷達(dá)的工程應(yīng)用[J]. 崔阿李. 工程勘察. 2009(08)
[2]我國(guó)探地雷達(dá)的應(yīng)用現(xiàn)狀及展望[J]. 謝昭暉,李金銘. 工程勘察. 2007(11)
[3]探地雷達(dá)檢測(cè)公路結(jié)構(gòu)層隱含裂縫實(shí)用方法研究[J]. 盧成明,秦臻,朱海龍,李修忠. 地球物理學(xué)報(bào). 2007(05)
[4]探地雷達(dá)應(yīng)用概述[J]. 李嘉,郭成超,王復(fù)明,張景偉. 地球物理學(xué)進(jìn)展. 2007(02)
[5]盾構(gòu)隧道壁后注漿的探地雷達(dá)探測(cè)模擬試驗(yàn)[J]. 黃宏偉,杜軍,謝雄耀. 巖土工程學(xué)報(bào). 2007(02)
[6]探地雷達(dá)在高速公路瀝青路面施工質(zhì)量檢測(cè)中的應(yīng)用[J]. 李想堂,王端宜,張肖寧,楊剛. 中外公路. 2007(01)
[7]介電常數(shù)的概念研究[J]. 武岳山,于利亞. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2007(02)
[8]參數(shù)選取對(duì)探地雷達(dá)厚度檢測(cè)的影響[J]. 康省楨. 筑路機(jī)械與施工機(jī)械化. 2007(01)
[9]時(shí)域有限差分法(FDTD)模擬探地雷達(dá)極化測(cè)量[J]. 仝傳雪,劉四新,王春輝. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版). 2006(S1)
[10]非均勻空間采樣下的表層穿透雷達(dá)逆時(shí)偏移成像算法[J]. 雷文太,黃春琳,粟毅. 工程地球物理學(xué)報(bào). 2006(03)
博士論文
[1]車(chē)載探地雷達(dá)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)及其應(yīng)用實(shí)驗(yàn)研究[D]. 許獻(xiàn)磊.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京) 2013
[2]SAR-GMTI雷達(dá)干擾技術(shù)研究[D]. 朱燕.西安電子科技大學(xué) 2012
[3]可調(diào)諧電磁超介質(zhì)的設(shè)計(jì)及特性研究[D]. 李天倩.電子科技大學(xué) 2012
[4]隱藏目標(biāo)時(shí)域多信道探測(cè)系統(tǒng)新技術(shù)研究[D]. 楊德強(qiáng).電子科技大學(xué) 2012
[5]調(diào)頻連續(xù)波探地雷達(dá)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 馮宏.長(zhǎng)安大學(xué) 2012
[6]大型平房倉(cāng)儲(chǔ)糧水分分布的電磁波檢測(cè)理論與方法研究[D]. 廉飛宇.上海大學(xué) 2012
[7]天基AMTI雷達(dá)信號(hào)處理若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 湯春林.電子科技大學(xué) 2012
[8]載波調(diào)制混沌雷達(dá)信號(hào)理論研究[D]. 謝紹斌.電子科技大學(xué) 2012
[9]探地雷達(dá)干擾抑制及波速估計(jì)問(wèn)題的研究[D]. 李廷軍.電子科技大學(xué) 2009
[10]時(shí)域有限差分法中的不均勻性問(wèn)題研究[D]. 王林年.西安電子科技大學(xué) 2008
碩士論文
[1]超寬帶探地雷達(dá)淺層目標(biāo)探測(cè)技術(shù)研究[D]. 梁可尊.華南理工大學(xué) 2013
[2]小波聯(lián)合去噪法在探地雷達(dá)信號(hào)中的應(yīng)用研究[D]. 張挺.長(zhǎng)安大學(xué) 2012
[3]探地雷達(dá)在橋梁工程檢測(cè)中的應(yīng)用研究[D]. 潘海結(jié).重慶交通大學(xué) 2012
[4]計(jì)算電磁學(xué)中的新型時(shí)域有限差分法[D]. 楊順川.浙江大學(xué) 2012
[5]某雷達(dá)信號(hào)處理系統(tǒng)中的FPGA設(shè)計(jì)[D]. 楊虎軍.西安電子科技大學(xué) 2012
[6]基于數(shù)字示波器的環(huán)境電磁波測(cè)試方法研究[D]. 李群嶺.中國(guó)工程物理研究院 2011
[7]糧倉(cāng)異物電磁波探測(cè)后處理技術(shù)研究[D]. 萬(wàn)果果.河南工業(yè)大學(xué) 2011
[8]局部一維時(shí)域有限差分法及其在電磁兼容分析中的應(yīng)用[D]. 管琳.南京航空航天大學(xué) 2010
[9]探地雷達(dá)信號(hào)處理方法研究[D]. 俞燕濃.中國(guó)科學(xué)院研究生院(電子學(xué)研究所) 2008
[10]時(shí)域有限差分法在汽車(chē)電磁兼容性分析中的應(yīng)用與研究[D]. 賈文勇.吉林大學(xué) 2008
本文編號(hào):3159218
【文章來(lái)源】:河南工業(yè)大學(xué)河南省
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 糧倉(cāng)異物的檢測(cè)技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3 電磁波檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及特點(diǎn)
1.3.1 發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.2 特點(diǎn)
1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容
2 電磁探測(cè)基本原理
2.1 探地雷達(dá)
2.1.1 探地雷達(dá)的發(fā)展史
2.1.2 探地雷達(dá)的特點(diǎn)與能力
2.1.3 探地雷達(dá)的工作原理
2.1.4 探地雷達(dá)的應(yīng)用
2.2 探倉(cāng)雷達(dá)探測(cè)原理
2.2.1 探倉(cāng)雷達(dá)系統(tǒng)的組成和工作原理
2.2.2 探倉(cāng)雷達(dá)性能分析
2.2.3 探倉(cāng)雷達(dá)的數(shù)據(jù)形式
2.2.4 探倉(cāng)雷達(dá)測(cè)量方法
3 電磁波探測(cè)的 FDTD 仿真實(shí)現(xiàn)
3.1 FDTD 的發(fā)展及應(yīng)用
3.1.1 FDTD 的發(fā)展歷史
3.1.2 時(shí)域有限差分方法(FDTD)的應(yīng)用
3.2 麥克斯韋方程及其 FDTD 形式
3.2.1 麥克斯韋方程和 Yee 元胞
3.2.2 直角坐標(biāo)系中的 FDTD 方法
3.3 數(shù)值穩(wěn)定性
3.3.1 時(shí)間離散間隔的穩(wěn)定性要求
3.3.2 Courant 穩(wěn)定性條件
3.3.3 數(shù)值色散對(duì)空間離散間隔的要求
3.4 吸收邊界條件
3.5 FDTD 中常用的激勵(lì)源
3.6 仿真模型
3.7 仿真結(jié)果
4 糧倉(cāng)倉(cāng)內(nèi)環(huán)境的電磁仿真分析
4.1 探地雷達(dá)仿真軟件 GprMax
4.1.1 GprMax 簡(jiǎn)介
4.1.2 GprMax 仿真軟件的啟動(dòng)
4.1.3 GprMax 仿真軟件的輸入文件方法和格式
4.2 糧倉(cāng)仿真模型
4.3 仿真結(jié)果及分析
4.3.1 平房倉(cāng)
4.3.2 淺圓倉(cāng)
5 總結(jié)和展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]路用探地雷達(dá)的工程應(yīng)用[J]. 崔阿李. 工程勘察. 2009(08)
[2]我國(guó)探地雷達(dá)的應(yīng)用現(xiàn)狀及展望[J]. 謝昭暉,李金銘. 工程勘察. 2007(11)
[3]探地雷達(dá)檢測(cè)公路結(jié)構(gòu)層隱含裂縫實(shí)用方法研究[J]. 盧成明,秦臻,朱海龍,李修忠. 地球物理學(xué)報(bào). 2007(05)
[4]探地雷達(dá)應(yīng)用概述[J]. 李嘉,郭成超,王復(fù)明,張景偉. 地球物理學(xué)進(jìn)展. 2007(02)
[5]盾構(gòu)隧道壁后注漿的探地雷達(dá)探測(cè)模擬試驗(yàn)[J]. 黃宏偉,杜軍,謝雄耀. 巖土工程學(xué)報(bào). 2007(02)
[6]探地雷達(dá)在高速公路瀝青路面施工質(zhì)量檢測(cè)中的應(yīng)用[J]. 李想堂,王端宜,張肖寧,楊剛. 中外公路. 2007(01)
[7]介電常數(shù)的概念研究[J]. 武岳山,于利亞. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2007(02)
[8]參數(shù)選取對(duì)探地雷達(dá)厚度檢測(cè)的影響[J]. 康省楨. 筑路機(jī)械與施工機(jī)械化. 2007(01)
[9]時(shí)域有限差分法(FDTD)模擬探地雷達(dá)極化測(cè)量[J]. 仝傳雪,劉四新,王春輝. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版). 2006(S1)
[10]非均勻空間采樣下的表層穿透雷達(dá)逆時(shí)偏移成像算法[J]. 雷文太,黃春琳,粟毅. 工程地球物理學(xué)報(bào). 2006(03)
博士論文
[1]車(chē)載探地雷達(dá)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)及其應(yīng)用實(shí)驗(yàn)研究[D]. 許獻(xiàn)磊.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京) 2013
[2]SAR-GMTI雷達(dá)干擾技術(shù)研究[D]. 朱燕.西安電子科技大學(xué) 2012
[3]可調(diào)諧電磁超介質(zhì)的設(shè)計(jì)及特性研究[D]. 李天倩.電子科技大學(xué) 2012
[4]隱藏目標(biāo)時(shí)域多信道探測(cè)系統(tǒng)新技術(shù)研究[D]. 楊德強(qiáng).電子科技大學(xué) 2012
[5]調(diào)頻連續(xù)波探地雷達(dá)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 馮宏.長(zhǎng)安大學(xué) 2012
[6]大型平房倉(cāng)儲(chǔ)糧水分分布的電磁波檢測(cè)理論與方法研究[D]. 廉飛宇.上海大學(xué) 2012
[7]天基AMTI雷達(dá)信號(hào)處理若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 湯春林.電子科技大學(xué) 2012
[8]載波調(diào)制混沌雷達(dá)信號(hào)理論研究[D]. 謝紹斌.電子科技大學(xué) 2012
[9]探地雷達(dá)干擾抑制及波速估計(jì)問(wèn)題的研究[D]. 李廷軍.電子科技大學(xué) 2009
[10]時(shí)域有限差分法中的不均勻性問(wèn)題研究[D]. 王林年.西安電子科技大學(xué) 2008
碩士論文
[1]超寬帶探地雷達(dá)淺層目標(biāo)探測(cè)技術(shù)研究[D]. 梁可尊.華南理工大學(xué) 2013
[2]小波聯(lián)合去噪法在探地雷達(dá)信號(hào)中的應(yīng)用研究[D]. 張挺.長(zhǎng)安大學(xué) 2012
[3]探地雷達(dá)在橋梁工程檢測(cè)中的應(yīng)用研究[D]. 潘海結(jié).重慶交通大學(xué) 2012
[4]計(jì)算電磁學(xué)中的新型時(shí)域有限差分法[D]. 楊順川.浙江大學(xué) 2012
[5]某雷達(dá)信號(hào)處理系統(tǒng)中的FPGA設(shè)計(jì)[D]. 楊虎軍.西安電子科技大學(xué) 2012
[6]基于數(shù)字示波器的環(huán)境電磁波測(cè)試方法研究[D]. 李群嶺.中國(guó)工程物理研究院 2011
[7]糧倉(cāng)異物電磁波探測(cè)后處理技術(shù)研究[D]. 萬(wàn)果果.河南工業(yè)大學(xué) 2011
[8]局部一維時(shí)域有限差分法及其在電磁兼容分析中的應(yīng)用[D]. 管琳.南京航空航天大學(xué) 2010
[9]探地雷達(dá)信號(hào)處理方法研究[D]. 俞燕濃.中國(guó)科學(xué)院研究生院(電子學(xué)研究所) 2008
[10]時(shí)域有限差分法在汽車(chē)電磁兼容性分析中的應(yīng)用與研究[D]. 賈文勇.吉林大學(xué) 2008
本文編號(hào):3159218
本文鏈接:http://sikaile.net/nykjlw/nyxlw/3159218.html
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