電磁散射分析中的時(shí)域階數(shù)步進(jìn)積分方程區(qū)域分解方法

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1、分類巧密級ＵＤＣ．ｉ．南《文犬李纖ＮＡＮＪＩＮＧ測！ＷＲＳＦＴＹＯＦＳ幻郎Ｃ臣＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ碩去學(xué)位論文電磁散射分析中的時(shí)域階數(shù)步進(jìn)積分方程區(qū)域分解方法（題名和副題名）許杰（作者姓名）指導(dǎo)教師姓名陳如山教授學(xué)位類別工學(xué)碩去學(xué)科名稱通信與信息系統(tǒng)計(jì)算電謠學(xué)研究方向論文提交時(shí)間２０１６．０１注１：注明《國際ＨＳ分類法ＵＤＣ》的類巧。聲明本學(xué)位論文是我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下取得的研究成果，盡我所知，在本學(xué)位論文中，除了加Ｗ標(biāo)注和致謝的部分外，不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成

2、果，也不包含我為獲得任何教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W一歷而使用過的材料。與我同工作的同事對本學(xué)位論文做出的貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明。？研究生簽名：和？年月之在＾氣學(xué)位論文使用授權(quán)聲明南京理工大學(xué)有權(quán)保存本學(xué)位論文的電子和紙質(zhì)文檔，可借閱或上網(wǎng)公布本學(xué)位論文的部分或全部內(nèi)容，可Ｗ向有關(guān)部口或機(jī)構(gòu)送交并授權(quán)其保存、借閱或上網(wǎng)公布本學(xué)位論文的部分或全部內(nèi)容。對于保密論文，按保密的有關(guān)規(guī)定和程序處理。研究生簽名：＾如年如為碩±學(xué)位論文電磁散射分析中的時(shí)域階數(shù)步進(jìn)積分方程區(qū)域分解方法摘要ＥＭ中的一電磁散射問題的研究是計(jì)算電磁學(xué)領(lǐng)域（Ｃ個(gè)重要課題

3、，而如何高效精確）一一個(gè)研究熱點(diǎn)分析電大金屬散射體電磁散射特性直是?；诜e分方程的區(qū)域分解算法一是種分析電大目標(biāo)電磁散射問題的有效方法，本文在基于等效原理的區(qū)域分解算法的基礎(chǔ)上，結(jié)合旋轉(zhuǎn)對稱體（ＢＯＲ）的旋轉(zhuǎn)對稱特性，實(shí)現(xiàn)了使用較少的計(jì)算資源，可精確分析寬帶電大金屬目標(biāo)電磁散射特性。本文研究的是基于時(shí)域階數(shù)步進(jìn)積分方程的區(qū)域分解方法－ＤＤＭ有（ＭＯＤ），主要下幾個(gè)方面的內(nèi)容：首先，介紹了基于等效原理的區(qū)域分解算法的基本原理Ｗ及具體實(shí)現(xiàn)過程，然后分別介紹了本文研究的方法中所使用的時(shí)間基函數(shù)和空間基函數(shù)，時(shí)間基函數(shù)選擇使用加權(quán)拉蓋爾多項(xiàng)式Ｌａｇｕｅｒｒｅ

4、Ｐｏｌｙｎｏｍｉａｌｓ，空間基函數(shù)要依據(jù)散射體形狀來選取，對于旋（）轉(zhuǎn)對稱散射體，在空間上使用旋轉(zhuǎn)對稱基函數(shù)進(jìn)行離散，而非旋轉(zhuǎn)對稱散射體則使用平面ＲＷＧ基函數(shù)離散，最后給出了計(jì)算雷達(dá)散射截面（ＲＣ巧的方法。其次，研究了多個(gè)不共軸旋轉(zhuǎn)對稱體（ＭＢＯＲｓ）的瞬態(tài)電磁散射特性問題。在每個(gè)子旋轉(zhuǎn)對稱體上建立局部坐標(biāo)系和等效球面，通過等效原理可Ｗ將目標(biāo)上的電流等效到等效面上，并且由局部坐標(biāo)系和全局坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換得到每個(gè)子旋轉(zhuǎn)對稱體在入射波照射下的散射電流，子區(qū)域之間的相互作用可Ｗ通過計(jì)算等效面之間的相互作用并且利用等效原理得到。該方法利用了目標(biāo)結(jié)構(gòu)上的重復(fù)性和旋轉(zhuǎn)對稱體

5、的旋轉(zhuǎn)對稱特性，有效的提高了計(jì)算效率。同時(shí)將自適應(yīng)交叉近似算法（ＡＣＡ巧Ｉ入本文方法，在確保準(zhǔn)確的基礎(chǔ)上進(jìn)一步降低了內(nèi)存消耗。最后，研究了單個(gè)任意結(jié)構(gòu)金屬散射體瞬態(tài)電磁散射特性問題。將目標(biāo)劃分成若干待求子區(qū)域，在每個(gè)子區(qū)域外建立等效球面并且將等效面表面電磁流分別用ＲＷＧ基函，數(shù)和ＢＯ民基函數(shù)展開，通過等效原理把子區(qū)域上的待求量轉(zhuǎn)移到等效面上進(jìn)行求解一，部分為鄰近組之間的相互作用子區(qū)域之間的相互作用由兩部分組成，使用矩量法進(jìn)一，行求解，另外部分為非鄰近組之間的相互作用利用等效原理求解，有效的節(jié)約了計(jì)，給出了并斤效率算資源。最后將基于ＭＰＩ的并行技術(shù)引入本文

6、方法，論證本文方法的有效性。，關(guān)鍵詞：電磁散射，，階數(shù)步進(jìn)，區(qū)域分解算法旋轉(zhuǎn)對稱體時(shí)域積分方程Ｉ碩±學(xué)位論文電磁散射分析中的時(shí)域階數(shù)步進(jìn)積分方程區(qū)域分解方法ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｓｃａｔｔｅｒｉｎｇａｎａｌｙｓｉｓｌａｙｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌｐｅｌｅｃｔｒｏｍａｎ巧ｉｃｓＣＥＭ．Ｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅａｔｔｅｎｔｉｏｎｓａｒｅａｉｄｔｏａｎａｌ之ｅｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｍａｎｅｔｉｃｇ（）ｐｙｇｓｃａｔｔｅｒｉｎｇｆｒｏｍｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ

7、ｌｙｌａｒｇｅｔａｒｇｅｔｓｗｋｈｈｉｇｈｅｆｉｃｉｅ打ｃｙ．ＴｈｅｄｏｍａｉｎｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄＤＤＭｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｏｔｈｅｉｎｔｅｒａｌｅｕａｔｉｏ打ｓｆｏｒｓｏｌｖｉｎｔｈｉｓｒｏｂｌｅｍ．Ｉ打ｔｈｉｓｔｈｅｓｉｓ（）ｇｑｇｐ，－ｔ－ａｈｔｉｍｅｄｏｍａｉｎｄｏｍａｉｎｄｅｃｏｍｐｏｓｉｉｏｎｍｅ化ｏｄＴＤＤＤＭｉｓｒｏｏｓｅｄ１：０ｅｆｉｃ