导读:本文包含了多层快速多极子算法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:多层,快速,多极,算法,截面,方法,自适应。
多层快速多极子算法论文文献综述
肖晓,黄保尚,任政勇,汤井田[1]（2019）在《基于自适应多层快速多极算法的大规模磁法正演模拟》一文中研究指出提出了一种基于非结构化四面体以及带地形模型的自适应多层快速多极大规模磁法快速正演算法.该算法弥补了传统积分方法采用FFT加速计算时不能采用非结构化网格的缺陷;同时采用自适应快速多极算法突破积分求和方法求解大规模磁法问题耗时长的突出问题.首先,采用非结构化的四面体网格剖分技术能够更好的模拟复杂模型以及带地形模型,实现磁法模型的高精度模拟;其次,采用一种自适应多层快速多极(AMFM)算法实现大规模磁法正演求解.通过将计算区域划分为近区和远区,对近区采用解析计算高精度求解,对远区采用自适应多层快速多极算法进行加速计算,假设有M个观测点,N个四面体源单元,可将计算复杂度由传统积分求和法的O(MN)减少到O(Mlog N).本文设计了组合体模型以及安徽怀宁地区的实际地形模型,模型计算结果体现了采用该方法进行大规模复杂模型叁维磁法正演模拟的高效性和准确性.(本文来源于《地球物理学报》期刊2019年03期）
薄元窈[2]（2018）在《金属介质混合目标的并行多层快速多极子算法》一文中研究指出近年来,各种电磁数值算法已经逐渐发展成熟。尽管如此,在电磁工程应用中仍有许多难题有待解决,特别是复杂电大尺寸目标的电磁特性计算。多层快速多极子算法(MLFMA)是基于积分方程的快速算法。因其计算精度高并且计算复杂度低,因而广泛应用于电磁散射与辐射问题的模拟。在叁维电磁问题计算过程中,该算法使用八叉树对基函数(权函数)进行空域分组,同时利用插值算法实现各层之间的谱域聚合。MLFMA数据结构的复杂性严重影响了其并行算法的可扩展性,因此该算法的并行化成为计算电磁学领域的难点问题之一。学者此前研究的大多是计算金属或单一介质模型的并行MLFMA,而对于金属介质混合模型或多介质模型的并行MLFMA研究较少。本文首先介绍了多介质模型的的表面积分方程,分析了切向型、法向型、混合型等不同形式积分方程的适用范围,通过计算金属与介质模型讨论了不同积分方程的收敛性;然后重点研究了一种适用于多介质模型计算的异步并行MLFMA,讨论了异步算法相对于同步算法在负载均衡、通信等方面的优势,并通过计算金属、介质、多介质等模型验证了异步算法的并行效率。在此基础上,给出了一种将高阶矩量法(HOMoM)与MLFMA相结合计算带罩天线辐射特性的方法。该混合方法分别使用HOMoM和MLFMA计算天线与天线罩,并通过迭代近场考虑二者之间的耦合特性,保证了算法的计算精度。该混合方法与HOMoM整体解相比,加快了计算速度并节省了内存,而且避免了使用MLFMA计算复杂天线时出现的不收敛问题,为计算带罩天线模型提供了一种有效方法。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2018-06-01）
周健[3]（2018）在《基于并行多层快速多极子算法的RCS计算方法研究》一文中研究指出雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS)是描述目标物体电磁散射特性的一个关键参数。如何高效得获取目标的RCS,尤其是对于复杂外形或电大尺寸目标的RCS获取,是一个值得深入研究的热点课题。为了满足复杂散射问题的计算需求,搭建一套能胜任RCS计算任务的计算系统具有重要的实用价值。由于矩量法(Method of Moments,MoM)存在O(N~2)时空复杂度问题,具有O(NlogN)时间复杂度和O(N)空间复杂度的多层快速多极子算法(Multilevel Fast Multipole Algorithm,MLFMA)成为了实现高效RCS计算系统的可选方案。然而受限于单台计算机的计算能力和内存容量,单进程MLFMA无法用于求解数百万未知量等级的散射问题。当今多核CPU技术所带来的计算能力进步和商用计算机的成本降低为本文搭建基于并行MLFMA的RCS计算系统提供了良好的硬件环境。以计算效率为重要指标的RCS计算系统需要高性能并行MLFMA计算方法的支持。针对并行MLFMA的并行效率问题,为了实现高效近场相互作用计算,本文将近场相互作用阻抗矩阵按照基于贪心算法的负载均衡策略分配给各个计算进程;为了加速MLFMA的远场相互作用计算过程,本文使用基于莫顿键技术编号的分布式八叉树来存储大规模散射问题中产生的大量非空组划分盒,使用离散层-过渡层-共享层式结构的混合划分策略来分配八叉树各层中的非空组和平面波,并基于MPI协议设计了通信成本较低的聚合、转移和配置过程。相关数值实验表明,在解决800多万个未知量的大规模散射问题时,本文所设计的并行MLFMA计算方法表现出了13倍左右的加速比,突破了单进程MLFMA的计算瓶颈,把单进程计算时间从6小时20分钟直接缩短到28分钟。(本文来源于《华中科技大学》期刊2018-05-01）
刘金波,李增瑞[4]（2017）在《用于多层快速多极子算法求解体面积分方程的近场迭代预条件研究》一文中研究指出本文研究了当应用多层快速多极子算法求解体面积分方程时近场迭代预条件的使用效果,并针对离散体面积分方程所形成的阻抗矩阵的特点,提出了一种新的预条件矩阵选择策略。相比于传统近场迭代预条件方法,新方法具有更加良好的预条件效果。数值实验表明,新的方法可使迭代求解体面积分方程时的总时间得到下降。(本文来源于《2017年全国天线年会论文集（下册）》期刊2017-10-16）
黄保尚,任政勇,汤井田,肖晓[5]（2017）在《基于自适应多层快速多极算法的大规模磁法正演模拟》一文中研究指出磁法是一种重要的地球物理勘探方法,被广泛应用于固体矿产与石油天然气勘探、地质构造填图以及深部与区域构造研究等方面。磁法正演模拟作为磁法数据解释和反演的基础,一直是国内外学者的研究热点。目前,磁法正演主要分为两大类:频率域和空间域。频率域磁法正演主要采用快速傅里叶变换法和小波变换,具有计算速度快的特点,但是只能采用规则的六面体单元剖分网格,不适合模拟带地形(本文来源于《2017中国地球科学联合学术年会论文集（二十一）——专题44：深部资源探测技术与矿集区立体探测》期刊2017-10-15）
丁以樵[6]（2016）在《多层快速多极子算法精度改进研究》一文中研究指出传统矩量法由于内存需求和计算量等原因并不适用于求解电大尺寸目标的电磁散射和辐射问题,基于快速多极子方法的多层快速多极子算法是目前求解电大尺寸目标的电磁散射和辐射问题最为有效的快速方法之一。然而多层快速多极子算法相较传统矩量法,由于采用加法定理展开逼近格林函数以及在多极聚集和多极展开过程中应用层间插值矩阵,将会引入误差。本文在实现快速多极子方法和多层快速多极子算法FORTRAN代码的基础上,研究了多极子展开逼近格林函数的误差:无穷求和序列的截断误差和角谱空间的数值积分误差,确定了快速多极子方法截断项数的选取原则,数值算例结果验证快速多极子方法FORTRAN代码的正确性;本文还研究了增加单位球面上南北极点作为插值节点对此球面上指数函数插值精度的影响:增加南北极点作为插值节点后,多层的插值累积误差在南北极点附近明显比未加极点插值累积误差小,两者相差近两个数量级;对多个目标模型的RCS进行计算,结果显示增加南北极点作为插值节点的这一方法能提高多层快速多极子算法的数值精度。(本文来源于《南京邮电大学》期刊2016-11-18）
潘龙,朱志宇[7]（2015）在《应用于舰载天线电磁兼容性分析的改进多层快速多极子算法》一文中研究指出为解决舰载天线间互相干扰的问题,准确预测舰载天线在装舰前的电磁兼容性,在矩量法(Mo M)的基础上,引入一种改进的新型算法,该算法应用多层快速多极子(MLFMA)技术,并构造谱域两步预处理器结合广义最小留数法(GMRES)来加速矩阵矢量乘的求解。应用FEKO软件对某驱逐舰进行电磁建模,使用该算法对天线方向图及天线间的耦合度进行数值仿真。仿真结果表明:这种新的算法相比于原算法计算速度更快、内存占用更低、准确性更高,可显着减少方程组的迭代次数,改善矩阵方程的收敛性。(本文来源于《中国舰船研究》期刊2015年02期）
陈明[8]（2012）在《并行多层快速多极子算法加速技术的研究》一文中研究指出如何准确、快速地对叁维复杂目标的电磁特性进行精确电磁仿真分析一直是计算电磁学领域研究的热点。但对于电大尺寸问题和密网格问题的分析,全波精确分析方法的计算量和存储量仍然很大,以至于在单台普及型计算机上根本无法实现。基于这方面的考虑,本文从基函数、迭代加速方法、并行技术叁个方面工作出发,同现有的快速方法相结合：多层快速多极子方法(MLFMM)、H2-Matrix方法、有限元-边界积分方法(FE-BI),在有效分析复杂目标电磁散射特性上做了一些工作。主要包括以下几个方面：1.详细讨论了快速多极子方法(FMM)和多层快速多极子方法(MLFMM)的基本原理及其关键技术,并在此基础上开展了一系列的工作。首先,通过在远场计算中引入球谐函数降低了聚合因子和配置因子的内存使用。并通过对转移矩阵使用快速插值技术,降低了转移矩阵的计算时间。其次,本文在MLFMM的基础上成功的开发出并行MLFMM,提高了MLFMM方法是分析电大尺寸导体目标电磁散射特性的能力。再次,本文利用并行MLFMM的近场元素构造了一种并行LU分解预条件技术,提高了并行MLFMM迭代求解收敛的速度。最后,本文在并行LU分解预条件的基础上提出了一种基于特征谱信息预条件技术的并行双步预条件技术,与单一的并行LU分解预条件技术相比,采用双步预条件技术后迭代求解收敛速度得到进一步的提高。2.研究了基于低秩特性的H2-Matrix方法,利用该方法不受分组尺寸大小限制的优点,将该方法用于并行MLFMM中的近场计算来分析密网格问题。降低了并行MLFMM在分析密网格问题时的近场内存消耗。提高了并行MLFMM分析密网格问题的能力。3.详细讨论了曲面相位基函数(AP-CRWG)的基本原理,并与多层快速多极子方法结合(AP-CRWG-MLFMM)用于分析电大尺寸目标的散射特性。通过将AP-CRWG-MLFMM方法的并行,进一步提高了AP-CRWG-MLFMM方法分析电大尺寸目标散射特性的能力。在此基础上将射线多极子方法引入到并行AP-CRWG-MLFMM方法中,减少了远场平面波数的项数,提高了远场计算的效率。4.研究了有限元-边界积分方法的基本原理,实现了有限元-边界积分方法的并行,提高了有限元-边界积分方法分析电大尺寸涂覆目标问题的能力和效率。研究并吸收了并行多波前法用于求解大型稀疏矩阵逆矩阵的技术,将该方法用来并行的求解有限元-边界积分方法中的预条件矩阵,提高求解收敛的速度。(本文来源于《南京理工大学》期刊2012-03-01）
胡悦,童维勤,龚治勋[9]（2012）在《多层快速多极子算法并行实现的数据划分策略》一文中研究指出虽然多层快速多极子算法在解决大尺度电磁散射问题中表现出了很好的效率,但是,当未知量达到千万时,由于复杂的结构和计算该算法很难再保持高效的计算能力。为了解决负载均衡引起的性能瓶颈问题,提出多层快速多极子算法基于八叉树的多层结构并行数据划分策略。该方法包括根据树结构中分布层和共享层不同特征的单独处理,也包括解决数据冲突的转移层的处理方法和为了减少分布存储系统中的通信时间而在分布层引入的冗余技术。实验结果表明多层快速多极子算法并行计算的开销明显减少,并且能够获得比较高的并行效率。(本文来源于《计算机应用与软件》期刊2012年02期）
潘小敏,皮维超,盛新庆[10]（2012）在《基于共享内存的高效OpenMP并行多层快速多极子算法》一文中研究指出提出并实现了一种基于共享内存并行平台的OpenMP并行多层快速多极子算法.结合OpenMP并行算法开发的要点和多层快速多极子算法数据分布的特性,对多层快速多极子的填充矩阵模块、矩阵向量相乘中的远相互作用部分进行了OpenMP并行化设计.在分析调度方式和循环次序对计算效率的影响的基础上,提出了一种高效的OpenMP并行多层快速多极子方案.数值实验表明,并行算法与串行精度一致,OpenMP并行算法具有较好的并行效率.(本文来源于《北京理工大学学报》期刊2012年02期）
多层快速多极子算法论文开题报告
（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：
近年来,各种电磁数值算法已经逐渐发展成熟。尽管如此,在电磁工程应用中仍有许多难题有待解决,特别是复杂电大尺寸目标的电磁特性计算。多层快速多极子算法(MLFMA)是基于积分方程的快速算法。因其计算精度高并且计算复杂度低,因而广泛应用于电磁散射与辐射问题的模拟。在叁维电磁问题计算过程中,该算法使用八叉树对基函数(权函数)进行空域分组,同时利用插值算法实现各层之间的谱域聚合。MLFMA数据结构的复杂性严重影响了其并行算法的可扩展性,因此该算法的并行化成为计算电磁学领域的难点问题之一。学者此前研究的大多是计算金属或单一介质模型的并行MLFMA,而对于金属介质混合模型或多介质模型的并行MLFMA研究较少。本文首先介绍了多介质模型的的表面积分方程,分析了切向型、法向型、混合型等不同形式积分方程的适用范围,通过计算金属与介质模型讨论了不同积分方程的收敛性;然后重点研究了一种适用于多介质模型计算的异步并行MLFMA,讨论了异步算法相对于同步算法在负载均衡、通信等方面的优势,并通过计算金属、介质、多介质等模型验证了异步算法的并行效率。在此基础上,给出了一种将高阶矩量法(HOMoM)与MLFMA相结合计算带罩天线辐射特性的方法。该混合方法分别使用HOMoM和MLFMA计算天线与天线罩,并通过迭代近场考虑二者之间的耦合特性,保证了算法的计算精度。该混合方法与HOMoM整体解相比,加快了计算速度并节省了内存,而且避免了使用MLFMA计算复杂天线时出现的不收敛问题,为计算带罩天线模型提供了一种有效方法。
（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。
多层快速多极子算法论文参考文献
[1].肖晓,黄保尚,任政勇,汤井田.基于自适应多层快速多极算法的大规模磁法正演模拟[J].地球物理学报.2019
[2].薄元窈.金属介质混合目标的并行多层快速多极子算法[D].西安电子科技大学.2018
[3].周健.基于并行多层快速多极子算法的RCS计算方法研究[D].华中科技大学.2018
[4].刘金波,李增瑞.用于多层快速多极子算法求解体面积分方程的近场迭代预条件研究[C].2017年全国天线年会论文集（下册）.2017
[5].黄保尚,任政勇,汤井田,肖晓.基于自适应多层快速多极算法的大规模磁法正演模拟[C].2017中国地球科学联合学术年会论文集（二十一）——专题44：深部资源探测技术与矿集区立体探测.2017
[6].丁以樵.多层快速多极子算法精度改进研究[D].南京邮电大学.2016
[7].潘龙,朱志宇.应用于舰载天线电磁兼容性分析的改进多层快速多极子算法[J].中国舰船研究.2015
[8].陈明.并行多层快速多极子算法加速技术的研究[D].南京理工大学.2012
[9].胡悦,童维勤,龚治勋.多层快速多极子算法并行实现的数据划分策略[J].计算机应用与软件.2012
[10].潘小敏,皮维超,盛新庆.基于共享内存的高效OpenMP并行多层快速多极子算法[J].北京理工大学学报.2012
论文知识图
