高频复合电磁散射论文-赵华

高频复合电磁散射论文-赵华

导读:本文包含了高频复合电磁散射论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:太赫兹,表面粗糙目标,近场,分区域模型

高频复合电磁散射论文文献综述

赵华[1](2018)在《基于高频近似的粗糙目标及粗糙(海)面与目标复合电磁散射研究》一文中研究指出雷达目标特性包括目标及其与环境复合电磁散射特性。影响目标电磁散射特性的因素主要有几何外形、材质以及表面形态等。本文基于高频近似算法研究了具有粗糙表面涂覆目标的太赫兹频段电磁散射特性,探讨了在实际喇叭天线照射下目标的近场散射特性,即考虑天线远场方向图修正的表面粗糙目标太赫兹散射。使用矩量法与物理光学法(MoM-PO)混合算法研究了精确建模下分区域目标与粗糙面复合散射问题。在此基础上采用半确定性面元法(SDFSM)、弹跳射线法(SBR)结合考虑阻抗边界条件的物理绕射理论(PTD)混合方法对复杂涂覆目标与电大尺寸海面复合散射问题进行了研究。论文的主要工作如下:1、轴向表面粗糙目标的建模和太赫兹散射计算。一般物体表面在太赫兹频段都呈现微小起伏,不能被视为光滑表面处理。区别于以往经验公式修正处理方案,借鉴随机粗糙面建模的基本思想,建立表面具有一定粗糙度的旋转对称目标模型。采用考虑阻抗边界条件的物理光学法,研究了轴向具有分形粗糙表面的涂覆目标太赫兹散射特性。首先,利用分形粗糙面理论建立表面粗糙钝锥、圆锥和锥柱等具有旋转对称结构的目标模型;其次,根据入射波频率对建立的表面粗糙目标进行满足物理光学准则的网格剖分;最后,由菲涅尔反射定律和边界条件求得表面感应电磁流,进而计算涂覆粗糙目标的雷达散射截面。本文还对比分析了表面粗糙目标与光滑目标的散射结果,详细讨论了不同涂覆介质、不同涂层厚度、不同入射角度、不同入射频率、以及不同粗糙度的表面粗糙钝锥、圆锥目标和锥柱目标等模型太赫兹散射,进一步分析了具有分形和高斯粗糙表面的锥柱目标太赫兹频段的散射特性差异。2、叁维随机粗糙表面目标的建模和太赫兹散射计算。将粗糙面建模理论引入粗糙表面目标建模。首先,依据目标的形状对水平粗糙面几何数据进行坐标变换,建立具有高斯粗糙表面的简单目标模型。对于外形复杂目标则先利用计算机辅助软件(CAD)建立光滑目标几何轮廓,并对其进行网格剖分,再将每一个剖分面元向叁坐标平面投影,并分别对投影面元粗糙化,在此基础上使用迭加法得到表面粗糙目标模型。最后,采用物理光学方法计算并分析其在不同入射角、不同粗糙度和不同频率下的散射特性。3、考虑天线辐射特性的目标近场散射研究。首先,介绍了远近场的划分依据;其次,借助FEKO软件建立并获取圆锥喇叭天线口径场分布,利用面天线辐射理论,计算了基于口径场的圆锥喇叭天线全空域内任意一点的场,给出了圆锥喇叭天线照射下与天线口面距离不同、与天线主辐射方向夹角不同情况下目标的散射场,并对比其与远场散射情况下的异同;最后,采用修正距离项的物理光学方法计算了考虑天线方向图影响下表面粗糙涂覆目标太赫兹频段近场散射特性。4、复杂漂浮目标与粗糙面的复合散射研究。首先,基于粗糙面点云数据建立随机粗糙曲面,借助CAD软件将其与目标模型进行布尔运算去除重迭部分得到漂浮目标与粗糙面统一复合模型;其次,采用分区域方案将目标和与之相邻的粗糙面部分划分为区域一,其余部分划分为区域二。区域一中目标与粗糙面的相互耦合作用较强,在该区域采用MoM求解;对于目标与粗糙面耦合较弱的区域二采用PO方法进行散射计算,形成高低频混合的MoM-PO方法研究复杂漂浮目标与粗糙面复合散射的计算方案,在此基础上,分析了不同粗糙面参数、不同区域划分方案下目标与粗糙面复合散射结果的差异。5、复杂涂覆目标与大区域粗糙(海)面的复合散射研究。计算区域的扩增将使剖分面元数量迅速增加,进而使得数值算法中未知量激增,导致求解变得极其困难。本章采用高频与高频混合方法对大区域粗糙面使用基于双尺度思想的半确定性面元法(SDFSM)进行计算,对目标采用弹跳射线(SBR)和考虑阻抗边界条件的物理绕射理论(PTD)相结合方法进行散射计算。在此基础上,建立了电大尺寸海面与飞机复合模型,采用考虑不同耦合路径的弹跳射线法,有效计算了不同海况、不同目标高度以及不同的入射条件下目标与大区域粗糙面的复合散射。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2018-05-01)

周磊[2](2015)在《复合目标电磁散射高频方法研究》一文中研究指出近年来与随机粗糙面相关的应用越来越多,因此与它相关的电磁散射特性问题的研究受到了大量研究人员广泛而全面的关注,特别是关于它与叁维散射体构成的复合目标的雷达散射截面(RCS)的计算更是成为了电磁计算领域中的重点、难点和热点问题,对人们的日常生产生活有着举足轻重的作用和巨大的影响。但是由于复合目标通常比较复杂,要对其进行仿真计算,需要对算法的适用范围、计算效率和内存消耗等提出很严苛的要求,而现有的多数算法都受限于自身的适用范围和计算效率不能有效地计算复合目标的散射问题。鉴于弹跳射线法(Shooting and Bounce Rays)具有使用范围广、计算效率高并且能求解出具有较高精度结果等优点,因此本文采用SBR来求解复合目标的电磁散射特性问题。本文的研究工作如下:1.本文首先对研究随机粗糙面电磁散射问题的历史进行了回顾并对相应的计算方法进行了介绍,总结出了它们的应用范围和优缺点。并结合随机粗糙面自身具有的各种特征和属性,因此决定将SBR作为本文对其电磁散射问题研究的重点内容;2.由于复合目标的外形特征较为复杂,当用平面叁角面元对其离散时,会丢失掉全部的关于表面的曲率信息,从而使SBR的计算精度下降,以至于在求解包含有凹面结构的散射体时会给出错误的结果。对此本文引进了虚拟发散因子(Virtual Divergence Factor,VDF),可以修正曲率信息的丢失,从而保证了SBR的计算精度。同时又由于复合目标往往为电大尺寸目标,因而用来离散其的叁角面元数目较多,因此本文又引进了Kd-tree数据结构traverse,ART)法来加速对Kd-tree的遍历,从而大大提高了SBR的计算效率;3.用改进后的SBR计算大量典型目标的雷达散射截面(RCS),该结果与数值方法求解的结果和测量结果吻合的很好,充分证明了SBR具有广泛的使用范围、卓越的计算效率和良好的计算精度。最后本文成功将该方法用于随机海面分别与导弹和舰船组成的复合目标RCS的仿真计算。(本文来源于《电子科技大学》期刊2015-03-31)

李杰[3](2012)在《随机粗糙面及其与目标复合电磁散射有限元与高频方法建模研究》一文中研究指出随机粗糙面电磁散射研究在理论分析与实际应用中具有重要的意义,自上世纪六十年代以来一直是电磁领域研究的热点。本论文着重应用有限元方法与高频近似方法对随机粗糙面电磁散射以及目标与粗糙面复合电磁散射进行了研究。在随机粗糙(海)面的模拟与复合目标几何建模的基础上,本文涉及到的问题包括一维随机粗糙面、一维粗糙面与二维目标以及二维粗糙面与叁维目标的电磁散射建模方法。本文的主要工作如下1.介绍了有限元方法在确定性目标电磁分析中的应用,即在广义变分原理的基础上,将电磁场边值问题转变为等效泛函变分问题。2.在包含粗糙边界的有限元区域自动建模和剖分的基础上,将有限元-边界积分方法应用于一维粗糙面的电磁散射,研究不同粗糙度参数下的一维随机粗糙面的散射特性,并研究了存在上方目标时粗糙面附近区域的电磁场分布。3.提出结合有限元方法、边界积分方程以及基尔霍夫方法的多重混合(FE-BI-KA)方法。利用多重混合方法对随机粗糙(海)面上方非均匀目标以及等离子体涂覆目标的电磁散射特性进行了研究。4.在给出粗糙面与目标复合建模方法的基础上,应用物理光学方法与弹跳射线法对二维粗糙面与叁维电大目标的频域散射特性进行了研究。将时域迭代物理光学方法推广到随机粗糙面与目标复合散射研究中,用来研究复合目标的瞬态和宽带散射特性。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2012-01-01)

高频复合电磁散射论文开题报告

(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:

近年来与随机粗糙面相关的应用越来越多,因此与它相关的电磁散射特性问题的研究受到了大量研究人员广泛而全面的关注,特别是关于它与叁维散射体构成的复合目标的雷达散射截面(RCS)的计算更是成为了电磁计算领域中的重点、难点和热点问题,对人们的日常生产生活有着举足轻重的作用和巨大的影响。但是由于复合目标通常比较复杂,要对其进行仿真计算,需要对算法的适用范围、计算效率和内存消耗等提出很严苛的要求,而现有的多数算法都受限于自身的适用范围和计算效率不能有效地计算复合目标的散射问题。鉴于弹跳射线法(Shooting and Bounce Rays)具有使用范围广、计算效率高并且能求解出具有较高精度结果等优点,因此本文采用SBR来求解复合目标的电磁散射特性问题。本文的研究工作如下:1.本文首先对研究随机粗糙面电磁散射问题的历史进行了回顾并对相应的计算方法进行了介绍,总结出了它们的应用范围和优缺点。并结合随机粗糙面自身具有的各种特征和属性,因此决定将SBR作为本文对其电磁散射问题研究的重点内容;2.由于复合目标的外形特征较为复杂,当用平面叁角面元对其离散时,会丢失掉全部的关于表面的曲率信息,从而使SBR的计算精度下降,以至于在求解包含有凹面结构的散射体时会给出错误的结果。对此本文引进了虚拟发散因子(Virtual Divergence Factor,VDF),可以修正曲率信息的丢失,从而保证了SBR的计算精度。同时又由于复合目标往往为电大尺寸目标,因而用来离散其的叁角面元数目较多,因此本文又引进了Kd-tree数据结构traverse,ART)法来加速对Kd-tree的遍历,从而大大提高了SBR的计算效率;3.用改进后的SBR计算大量典型目标的雷达散射截面(RCS),该结果与数值方法求解的结果和测量结果吻合的很好,充分证明了SBR具有广泛的使用范围、卓越的计算效率和良好的计算精度。最后本文成功将该方法用于随机海面分别与导弹和舰船组成的复合目标RCS的仿真计算。

(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。

高频复合电磁散射论文参考文献

[1].赵华.基于高频近似的粗糙目标及粗糙(海)面与目标复合电磁散射研究[D].西安电子科技大学.2018

[2].周磊.复合目标电磁散射高频方法研究[D].电子科技大学.2015

[3].李杰.随机粗糙面及其与目标复合电磁散射有限元与高频方法建模研究[D].西安电子科技大学.2012

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