亚网格技术论文_赵建强

导读:本文包含了亚网格技术论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:网格,时域,差分,惠更斯,技术,方向,方法。

亚网格技术论文文献综述

赵建强[1](2018)在《基于惠更斯亚网格技术在同轴电缆检测上的研究》一文中研究指出本文介绍了国内外FDTD技术的发展情况及其实际应用情况,然后在一维的条件下逐步推算了惠更斯亚网格技术的实现算法,最后应用该技术对同轴电缆泄漏电磁场的特性进行了模拟,以探索检测电缆泄漏的新途径。(本文来源于《有线电视技术》期刊2018年03期)

任昊,王胜,谢国大,王丽华,吴先良[2](2017)在《基于FDTD算法的新型亚网格技术》一文中研究指出提出了一种基于空间滤波(Spatial Filtering-Finite-Difference Time-Domain,SF-FDTD)算法的亚网格技术,使得FDTD算法的Courant-Friedrich-Levy(CFL)稳定性条件可通过空间频域滤波操作得以提高,从而获得高稳定度FDTD算法.进一步将SF-FDTD算法应用到亚网格技术中,可使亚网格区域时间步长的选取取与粗网格一致,从而极大地提高了计算效率.数值计算结果表明,在求解带有精细结构的电磁问题上,所提算法具有较高的准确性和有效性.(本文来源于《电子学报》期刊2017年12期)

刘莹莹,聂守平,刘升,庄伟,唐万春[3](2016)在《亚网格技术在二维Laguerre-FDTD方法中的应用》一文中研究指出提出了一种基于二维Laguerre-FDTD方法的亚网格技术,该技术是用波动方程法来处理粗细网格边界.运用加权的Laguerre多项式作为时域基函数对波动方程中电磁场分量作基函数展开,使用伽辽金方法处理,消除方程中的时间项,经有限差分后得到无条件稳定的亚网格处理方法 .数值计算结果证明,在求解含有精细结构的电磁计算问题上,该算法具有准确性和有效性.(本文来源于《南京师范大学学报(工程技术版)》期刊2016年02期)

边成[4](2015)在《叁维FDTD亚网格技术的研究》一文中研究指出本文主要分析了两类亚网格技术的具体实现方式以及其性能的提升方案。作为一种简便有效的计算方法,时域有限差分方法(Finite-Difference-Time-Domain,FDTD)在计算目标电磁散射特性方面有着天然的优势,通常FDTD方法在模拟目标外观特征时采用的都是具有固定尺寸的均匀网格,但这种处理方式在面对具有精细结构的电大尺寸目标时,必然会带来内存的大量消耗和计算效率的下降。基于此,一种有效的处理方案—亚网格技术应运而生,即对目标主体部分采用较粗的网格,精细部分采用较细的网格,这样的网格剖分方式能将所有的资源都物尽其用,大大提升计算的性能。不同的粗细网格边界处理方法诞生了不同的亚网格技术,本文就首先分别详细介绍了基于波动方程和线性插值的两类亚网格实现原理,并给出了相应的散射与辐射算例,数值结果表明在这两种方法下,粗细网格边界都有着很低的反射率,程序稳定且结果正确有效。接着简要说明了几种常见的FDTD建模方法,包括简单几何建模、型值点法、叁角面元,并重点分析了如何将亚网格技术同投影求交法结合起来实现亚网格复杂模型的建模,并给出相应的电磁散射算例表明该方法的正确性。为了进一步提升亚网格计算的性能,以适应大规模并行计算的现实需求,本文在最后探讨了基于MPI和OpenMP的亚网格并行实现方式,大大提升了亚网格技术的计算能力。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2015-11-01)

李政[5](2014)在《基于时域有限差分法的亚网格技术研究与应用》一文中研究指出时域有限差分法是计算电磁学领域的一种数值计算方法。自1966年由Yee首次提出以来,获得了迅速的发展和广泛的应用。但这种方法所能模拟的最小尺寸为一个网格,对于小于一个网格的尺寸,近似为一个网格就会引入误差。如果把整个计算区域都剖分成更细的网格就会需要大量的计算机内存和计算时间。为了解决这种问题,本文对亚网格技术进行了研究。亚网格技术是指只对计算区域中的一部分采用细网格,而对其他区域仍然采用粗网格,其技术难点是不同尺寸网格之间能量的传递问题。本文主要介绍了两种亚网格技术,波动方程亚网格技术和惠更斯亚网格技术,采用了两种不同的思路解决这一问题。由于国内对亚网格技术的研究比较少,并且主要研究的是二维情况,本文对两种亚网格技术都在叁维情况下进行了研究,并用Fortran语言编写程序实现其算法,以使在实际问题中得到更广泛的应用。本文首先对时域有限差分法从基本原理、数值色散问题、稳定性条件、吸收边界等几个方面进行了深入的研究。接着详细介绍了两种亚网格技术的原理和算法步骤,并设计实验算例对亚网格技术中的一些特性进行了验证。惠更斯亚网格技术具有在粗细网格边界产生的伪反射小、粗细网格空间步长比值更为灵活等优势,作为本文研究的重点。最后,本文将惠更斯亚网格技术应用在孔缝问题和无线信道建模中,并对无线信道的特性进行了分析。(本文来源于《南京邮电大学》期刊2014-05-01)

冯德山,陈佳维,吴奇[6](2014)在《混合ADI-FDTD亚网格技术在探地雷达频散媒质中的高效正演》一文中研究指出提出混合ADI-FDTD亚网格技术开展频散介质GPR正演,即在物性参数变化剧烈局部区域采用细网格剖分ADI-FDTD计算,其他的区域采用粗网格剖分常规FDTD计算,ADI-FDTD突破了CFL条件的限制,可选取与粗网格一致的大时间步长,有效地提高了计算效率.本文首先基于Debye方程,推导了粗网格FDTD及细网格ADI-FDTD频散介质差分格式,着重对粗细两种网格结合的场值交换方式进行了深入探讨,给出了该算法的计算流程.然后以一个薄层模型为例,分别应用粗网格、细网格、混合ADI-FDTD亚网格算法对该模型进行正演,计算资源的占用及模拟精度说明了混合ADI-FDTD亚网格算法的优势.最后,建立频散介质与非频散介质的组合模型,应用3种方法对该模型进行正演,对比3种方法优劣,分析雷达剖面中非频散介质及频散介质中波形特征,有效地指导雷达资料的精确解释.(本文来源于《地球物理学报》期刊2014年04期)

吴奇[7](2014)在《基于混合ADI-FDTD亚网格技术的GPR高效正演暨水利工程中的应用研究》一文中研究指出摘要:探地雷达是利用高频电磁波在地下介质中的反射、绕射等传播特性来探测地下结构和特性的重要浅层地球物理方法,已广泛的应用在工程勘察与无损检测的众多领域,表现出强劲的生命力和广阔的应用前景。目前,GPR资料解译仍主要依靠人工判断与经验解译,以定性为主,易产生虚警及误解释,与GPR工程勘探的高精度和高分辨率客观要求相比,仍存在不少差距。因此,开展雷达波的正演模拟研究,使得一些复杂地质现象能够计算出正演雷达图谱,进而能够了解复杂地质体的雷达图像回波特征,对提高数据解译水平仍具有重要意义。此外,GPR正演也是反演的核心引擎,正演速度的快慢决定了反演算法的效率,它与反演相得益彰,互相促进。因此,深入开展高效、高精度正演算法的研究,有助于反演技术的提升。本文开展了FDTD、ADI-FDTD、混合ADI-FDTD亚网格技术的GPR正演算法研究;并在作者多年从事水利工程GPR应用的基础上,改进了GPR水上作业技术、总结了水库淤积探测的一些重要技术措施和创新,可为GPR技术在水利工程中的应用推广提供科学依据。该研究是在深圳水务专项资金(深水务[2011]200)的资助下进行的,主要开展了以下工作:(1)基于Maxwell方程组,结合媒质的本构关系及Yee氏网格,导出了二、叁维FDTD法频散与非频散介质雷达波正演的差分方程、CFL数值稳定性条件和数值频散关系表达式,为应用FDTD算法开展高精度GPR正演计算打下理论基础。(2)阐述了二阶近似的Mur边界条件、UPML、CFS-PML边界条件的原理,开展了UPML与CFS-PML边界的差分公式推导及参数设置讨论。应用均匀介质中GPR波场传播快照,对比了大区域无截断、截断处没有加载边界条件、加载3种不同边界条件5种情况下的边界处反射波的强弱,试图说明UPML、CFS-PML边界条件的吸收效果。为了进一步对比UPML与CFS-PML吸收效果,设置了双层介质狭长模型,试图通过波场快照与全局反射误差来证明CFS-PML对隐失波、低频波、掠角波的吸收效果。(3)基于Matlab平台与C++语言编制了GPR二维、叁维FDTD正演程序,应用具有解析解的叁层模型验证了程序的正确性及算法的有效性;然后,将该程序应用于介电常数、电导率与雷达波传播特性之间,异常体埋深、雷达频率与雷达分辨率之间的关系分析中,开展了有效的实例验证。(4)设计了1个复杂二维GPR地电模型、1个含有3个异常体的典型叁维雷达地电模型,应用二、叁维FDTD雷达模拟程序进行了正演计算,得到了二维雷达剖面图及波场快照、叁维剖视图与切片图,系统地反映了异常体的回波特征,加深了对雷达反射剖面的认识,有助于了解雷达波在空间的传播特性。(5)总结了ADI-FDTD算法的特点:它将FDTD算法中一个时间步迭代过程在ADI-FDTD算法中被两个子时间步的迭代所取代,两个子时间步分别交替取隐式与显式。开展了二维TM波的ADI-FDTD算法的稳定性证明与数值色散关系分析,试图证明ADI-FDTD具有无条件稳定的特点,可选取较大的时间步长;推导了二、叁维GPR正演的ADI-FDTD的差分迭代计算公式。(6)深化了基于混合ADI-FDTD亚网格技术GPR正演算法,着重探讨了粗细网格之间场值的过渡与衔接、场值的交换与更新等重要内容,指出算法的核心思想为:在物性参数变化剧烈局部区域采用细网格剖分ADI-FDTD计算,其他的区域采用常规FDTD计算,因为ADI-FDTD突破了CFL条件的约束,可选取与粗网格一致的大时间步长,计算中只需考虑空间不一致网格的场值交换问题,时间步长一致完全不用考虑,编程计算简便,能有效地提高计算效率。(7)结合GSSI公司的Radan后处理软件,编制了基于混合ADI-FDTD亚网格算法的探地雷达2D与3D正演模拟及显示程序,将该程序对背景介质为Deybe复介电常数的二维矩状异常体模型、频散介质及非频散介质构成的横向不均匀二维组合模型、叁维雷达地电模型进行了正演,将它的正演结果与粗网格FDTD及细网格FDTD算法计算结果进行了对比,试图证明ADI-FDTD算法在精确性与时效性之间能够取得满意的平衡,为高精度、高效率雷达反演算法研究打下基础。(8)将GPR正演计算应用于水利工程实践中,建立了7种不同构造的典型河道淤泥厚度模型,应用FDTD对这些模型开展了正演模拟计算,得到相应的二维雷达反射剖面图,通过对比分析模型图与雷达正演模拟剖面图,找出目的物边界雷达图谱特征,指导实际雷达探测图谱的解释,证明探地雷达方法在河道淤积厚度、抛石范围探测中的有效性。(9)研究了GPR水上工作技术,通过改进天线耦合方式,最大限度地减少了天线与水面之间的反射能量损失、反射干扰,提高了探地雷达探测深度,增大了探地雷达水上作业使用范围,有效地解决了水利工程中水库、河道淤泥探测难题,提高了探测精度与效率,为水利工程安全隐患诊断提供更充分的依据。通过以上仔细认真的研究工作得出了如下研究结论:(1)证明了UPML、CFS-PML边界条件具有较好的吸收效果,CFS-PML对隐失波、低频波、掠角波能更高效地吸收。(2)基于Matlab平台与C++语言编制了GRP二维、叁维FDTD正演程序,编制了基于混合ADI-FDTD亚网格算法的探地雷达2D与3D正演模拟及显示程序。(3)证明了ADI-FDTD具有无条件稳定的特点,可选取较大的时间步长;推导出了二、叁维GPR正演的ADI-FDTD的差分迭代计算公式。(4)证明了在物性参数变化剧烈局部区域采用细网格剖分ADI-FDTD计算,其他的区域采用常规FDTD计算的可行性;论证了ADI-FDTD算法在精确性与时效性之间能够取得满意的平衡,这就为提高计算效率,为高精度、高效率雷达反演算法研究打下基础。(5)利用以上研究成果对7种不同构造的典型河道淤积厚度模型开展了正演模拟计算,得到相应的二维雷达反射剖面图,通过对比分析模型图与雷达正演模拟剖面图,找出了各类目的物的边界雷达图谱特征,这就可以对工程实际雷达探测图谱的解释作出指导,减少了误判,提高了资料解释进度。(6)改进了GPR水上作业天线耦合方式,减少了天线与水面之间的反射能量损失、反射干扰,提高了探地雷达探测深度、精度,扩大了探地雷达水上作业范围(如大江大河水下覆盖层厚度探测等难题就可能变得很容易解决了)。(本文来源于《中南大学》期刊2014-03-01)

谢姣[8](2010)在《时域有限差分方法亚网格技术的研究》一文中研究指出时域有限差分方法作为计算电磁学的一个分支方法,以简单高效着称,应用广泛。本文主要针对时域有限差分方法亚网格技术进行了深入研究,包括波动方程亚网格技术的时域有限差分方法和惠更斯亚网格技术的时域有限差分方法。时域有限差分方法作为亚网格技术的基础,首先深入研究了时域有限差分方法的基本原理和数值理论,包括时域有限差分方程、吸收边界以及计算精度等。在较大计算空间中存在细微结构的情况下,细化全部计算空间带来计算机内存和计算时间的高消耗。亚网格技术在节省计算机资源方面,优势明显。对亚网格技术而言,精确求解分界面上场值问题是技术难点。通过对亚网格技术的分析研究,我们希望亚网格技术具有精确、稳定、以及粗细网格比例可以任意化的特性。其次本文对波动方程亚网格技术的时域有限差分方法进行了深入研究。粗细网格分界面上切向电场满足波动方程,波动方程亚网格技术通过波动方程求解分界面上细网格的切向电场,解决分界面上场值求解问题。惠更斯亚网格技术的时域有限差分方法巧妙的运用了等效原理,将粗细网格空间分别划分工作区和非工作区,通过一对惠更斯面连接粗细网格。等效原理的引入,减小了空间不连续离散带来的伪反射,提高了仿真精度。同时,粗细网格比例系数可以为任意奇数,方便调整。针对一维和二维情况,本文详细研究了惠更斯亚网格技术时域有限差分方法的原理及具体实现步骤。首先将惠更斯亚网格技术用于分析一维普通介质,验证了该方法的正确性以及优越性。其次文中运用惠更斯亚网格技术对EBG(Electomagnetic Band Gap)结构进行仿真,结果显示与均匀细网格时域有限差分方法吻合良好。等离子体,作为物质叁种形态固体、液体、气体之后的第四种物质形态,具有很多特殊的性质,本文还运用惠更斯亚网格技术结合PLJERC(Piecewise Linear JE Recursive Convolution)时域有限差分方法对等离子体特性进行分析研究,验证了该方法的正确性。最后分别运用波动方程亚网格技术和惠更斯亚网格技术仿真分析了二维目标的RCS(Radar Cross Section),并将两种方法仿真结果进行对比。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2010-12-01)

祝懿[9](2005)在《孔缝耦合与叁维亚网格技术研究》一文中研究指出时域有限差分方法是计算复杂目标电磁散射的一种有效方法。本文在研究具有局部细微的目标时,在局部细微处采用亚网格技术,而在计算区域的其它部分仍采用粗网格。这样,与计算区域用均匀细网格比较,既能减少所需的计算内存和运行时间,又可以保证足够的计算精度。 本文首先回顾了时域有限差分Yee算法,包括时域有限差分的差分方程、稳定性条件、数值色散特性、吸收边界条件等。对入射平面波的设置和计算进行了初步研究,分析了入射平面波参数(θ、φ、α)取特殊值时,入射平面波在网格空间中的表示和插值近似公式,给出了入射平面波参数对孔缝耦合功率的影响。 本文主要是对叁维情况下的亚网格技术进行了初步的探讨。从安培定律和法拉第定律出发,导出了细槽缝问题的时域有限差分方程。为了进一步准确、有效的计算目标腔体孔缝周围的电磁散射,引入了亚网格技术。本文给出了叁维情况下两种亚网格技术的理论分析:波动方程方法的亚网格技术和可跨越介质边界的亚网格技术,并完成了相应程序。波动方程的亚网格技术是利用波动方程来处理粗细网格边界的亚网格技术,亚网格区域需包围整个散射体。对于可跨越介质边界的亚网格技术,本文对全域网格—局部网格分界面上的插值公式进行了讨论,推导出不同厚度理想导电体跨越全域网格—局域网格分界面时其周围的插值公式,计算结果的准确性与均匀细网格计算结果进行对比并得到了验证。本文还研究了在给定的入射波条件下孔缝面积和孔缝形状对耦合进入腔体功率的影响。最后,本文对区域分解技术进行了初步的探讨。(本文来源于《西南交通大学》期刊2005-06-01)

耿瑄[10](2004)在《采用亚网格技术的R-FDTD及其在微带天线分析中的应用》一文中研究指出本文将降维时域有限差分方法(R-FDTD)和亚网格技术相结合,并应用于微带馈电缝隙天线和Sierpinski毯式分形贴片天线的分析。首先对微带馈电矩形缝隙天线输入阻抗和辐射方向图进行了计算,所得数值结果与有关文献结果一致,验证了该算法模型与计算程序的正确性。与常规的时域有限差分法(FDTD)和R-FDTD相比,降维时域有限差分法结合亚网格技术明显地减少了内存需求和计算时间。接着计算分析了不同尺寸的工字形和燕尾形缝隙微带馈电缝隙天线的输入阻抗和方向性图,得到了缝隙几何形状和尺寸对天线带宽的影响,对工程设计有一定的参考价值;对0阶,1阶和2阶Sierpinski毯式分形贴片天线进行仿真计算,获得天线的散射参数曲线和远场辐射特性图,讨论了分形结构对贴片天线工作频率和工作频带的影响,得到了分形结构可展宽天线工作频带,改善天线的电磁特性等具有实用价值的结论。对于那些结构复杂,内存消耗较大的电大尺寸物体,R-FDTD结合亚网格技术方法的优点将更加明显。(本文来源于《东南大学》期刊2004-03-01)

亚网格技术论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

提出了一种基于空间滤波(Spatial Filtering-Finite-Difference Time-Domain,SF-FDTD)算法的亚网格技术,使得FDTD算法的Courant-Friedrich-Levy(CFL)稳定性条件可通过空间频域滤波操作得以提高,从而获得高稳定度FDTD算法.进一步将SF-FDTD算法应用到亚网格技术中,可使亚网格区域时间步长的选取取与粗网格一致,从而极大地提高了计算效率.数值计算结果表明,在求解带有精细结构的电磁问题上,所提算法具有较高的准确性和有效性.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

亚网格技术论文参考文献

[1].赵建强.基于惠更斯亚网格技术在同轴电缆检测上的研究[J].有线电视技术.2018

[2].任昊,王胜,谢国大,王丽华,吴先良.基于FDTD算法的新型亚网格技术[J].电子学报.2017

[3].刘莹莹,聂守平,刘升,庄伟,唐万春.亚网格技术在二维Laguerre-FDTD方法中的应用[J].南京师范大学学报(工程技术版).2016

[4].边成.叁维FDTD亚网格技术的研究[D].西安电子科技大学.2015

[5].李政.基于时域有限差分法的亚网格技术研究与应用[D].南京邮电大学.2014

[6].冯德山,陈佳维,吴奇.混合ADI-FDTD亚网格技术在探地雷达频散媒质中的高效正演[J].地球物理学报.2014

[7].吴奇.基于混合ADI-FDTD亚网格技术的GPR高效正演暨水利工程中的应用研究[D].中南大学.2014

[8].谢姣.时域有限差分方法亚网格技术的研究[D].南京航空航天大学.2010

[9].祝懿.孔缝耦合与叁维亚网格技术研究[D].西南交通大学.2005

[10].耿瑄.采用亚网格技术的R-FDTD及其在微带天线分析中的应用[D].东南大学.2004

论文知识图

采用MPI并行技术得到的加速因子阶分形天线R-FDTD结合亚网格技术阶分形天线R-FDTD结合亚网格技术不同方法计算得到的0阶分形天线S11曲...微带馈电矩形缝隙天线辐射特性图微带馈电矩形缝隙天线输入阻抗的频率特...

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亚网格技术论文_赵建强
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