导体目标论文-刘捷,朱振波,贺昌辉,洪亮

导体目标论文-刘捷,朱振波,贺昌辉,洪亮

导读:本文包含了导体目标论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:超宽带特征基函数法,矩量法,扩展导体目标,宽带频率响应

导体目标论文文献综述

刘捷,朱振波,贺昌辉,洪亮[1](2019)在《扩展导体目标RCS快速计算的超宽带特征基函数法》一文中研究指出用超宽带特征基函数法(UCBFM)分析扩展多导体目标的宽带散射特性。该方法保留了传统的特征基函数法(CBFM)可加速求解矩量法(MoM)中矩阵方程的优点,同时可通过将在最高频率点提取的超宽带特征基函数(UCBF),运用于其他频率点构建MoM减阶矩阵,实现快速频率扫描。相比于传统的CBFM,UCBFM因为不需要在每个频率点重复计算特征基函数(CBF),故可大大减少计算时间。该方法提供了一种快速分析目标宽带散射特性的解决途径。仿真计算了2×2导体球和3×1立方导体的扩展多导体宽带RCS频率响应,数值结果验证了该方法在此类问题求解中的有效性。(本文来源于《雷达科学与技术》期刊2019年04期)

尤婉情[2](2019)在《基于改进CBFM的导体目标RCS快速求解》一文中研究指出雷达散射截面积(RCS)作为获取目标信息特征的物理指标,一直是电磁学研究的关键内容,被广泛应用在目标识别、微波射频及地质勘测等领域。近年来,围绕着如何精确、快速获取复杂目标RCS提出了各种数值算法,其中矩量法(MOM)作为本课题研究的基础,由于MOM离散方程后所产生的矩阵是稠密的,会存在求解时间长、内存消耗大等问题,特征基函数法(CBFM)是一种在MOM上发展起来的宏基函数法。本文对CBFM进行改进,并提出以下方法来快速分析导体目标RCS。第一种方法是多层特征基函数法(MLCBFM)与再压缩自适应交叉近似算法(RACA)结合求解导体目标双站RCS。在CBFM的实施过程中,为便于求解矩阵方程,提高计算效率,通常将目标剖分成较大子域,则子域中未知量相应增多,特征基函数(CBFs)计算耗时。针对这一问题,采用MLCBFM将目标划分为多层,将CBFs的产生过程层层分解,进一步压缩未知量。另外,应用RACA算法对每一层远场阻抗矩阵进行加速,从而加快缩减矩阵以及次要特征基函数(SCBFs)的求解,内存也得到进一步降低。第二种方法是分层特征基函数(HCBFM)结合奇异值分解法快速分析导体目标单站RCS.针对传统奇异值分解特征基函数法(SVD-CBFM)所需入射激励个数较多、CBFs求解耗时等问题,采用HCBFM将目标子域进行分层,充分考虑底层小子域间的耦合作用并求解每个小子域的SCBFs,以减少入射波激励个数,另外,高层子域的CBFs由低层子域的CBFs线性组合得到,从而避免求解较大子域上的CBFs,最后对高层子域上的CBFs进行SVD压缩,得到一组个数较少完备的CBFs。另外,采用ACA算法压缩阻抗矩阵,加快计算速度。本文分析了多个数值算例,验证了上述方法的高效性,为今后研究复杂电大目标的电磁散射问题提供了新的解决方案。(本文来源于《安徽大学》期刊2019-05-01)

丁亚辉[3](2018)在《基于压缩感知理论的导体目标电磁散射特性快速分析》一文中研究指出进入21世纪以来,随着电磁设备在人们生活中的深入应用,对电磁波的研究已经成为一个重要的研究方向。在现代的科学研究中,科学实验、理论分析和高性能计算这叁种方法是对各种问题的主要研究手段,而专门针对电磁学的数值方法——计算电磁学也成为解决复杂电磁场和微波问题的有效方法。例如在获取目标电磁散射特性时,可以用实际测量的方法来获取,但是这需要理想的测试环境、价格不菲的设备、可靠的测试方法等,这些要求不仅费时费力,有时还无法满足。而通过数值方法来获得所需要的电磁散射特性就显得较为容易。但是,数值方法也不是尽善尽美的,在处理复杂的电大尺寸问题时,数值方法求解需要大量的时间,所以对现有数值方法的研究和改进已成为计算电磁学的关键目标之一。如何获得稳定高效的数值方法不仅具有理论指导上的意义,更具有实际应用的价值。在这些数值方法中,矩量法是实践中经常使用的方法之一,然而由于矩量法形成的矩阵方程是满阵,直接进行求解的计算复杂度比较高,在求解电大尺寸问题时会耗费大量的时间。本文在这样的背景下,对压缩感知加速矩量法求解的方法进行研究,并将其应用到导体的电磁散射特性的求解中,提高了矩量法的计算效率。本文首先阐述了矩量法和压缩感知的基础理论,包含电场积分方程的建立、矩量法的原理、基函数和权函数、压缩感知的理论框架、稀疏基、观测矩阵和恢复算法。其次对压缩感知方法在二维导体矩量法中的应用进行了研究,对不同的稀疏基、恢复算法对恢复效果的影响进行了探讨。然后分析了该方法为什么难以应用在叁维导体矩量法中,并对此问题作出改进,通过计算特征基函数作为稀疏基,成功地将此方法应用在叁维导体矩量法中。数值计算结果验证了这种方法的可靠性和高效性。最后分析和总结这种方法,并预测未来有可能发展的方向。(本文来源于《安徽大学》期刊2018-05-01)

丁亚辉,孙玉发,朱金玉[4](2018)在《一种基于压缩感知的叁维导体目标电磁散射问题的快速求解方法》一文中研究指出提出了一种将压缩感知和特征基函数结合的方法来计算叁维导体目标的雷达散射截面.利用压缩感知理论,将随机选择的矩量法阻抗矩阵作为测量矩阵,将激励电压视为测量值,然后再用恢复算法可实现二维或二维半目标感应电流的求解.对于叁维导体目标,使用Rao-Wilton-Glisson基函数表示的感应电流在常用的离散余弦变换基、小波基等稀疏基上不稀疏.为此,本文将计算出的目标特征基函数作为稀疏基,用广义正交匹配追踪算法作为恢复算法来加速恢复过程,并应用到叁维导体目标的雷达散射截面计算中.数值结果证明了本文方法的准确性与高效性.(本文来源于《物理学报》期刊2018年10期)

朱金玉[5](2018)在《基于SVD-CBFM的导体目标单站RCS快速求解方法》一文中研究指出目标散射特性研究在雷达、隐身和反隐身及遥感、地质探测等方面都具有十分重要的实际意义,是目前工程领域研究的重点课题之一。矩量法作为本课题研究的有效数值方法,在计算电大、复杂的目标时,存在计算和存储困难的问题。特征基函数法在矩量法的基础上进行了改进,通过分块的方法有效解决了计算量大及存储困难的问题,是近年来国内外学者研究的热点课题之一。本文在特征基函数法的基础上,提出了两种快速有效计算目标单站雷达散射截面(RCS)的方法。第一种方法采用再压缩自适应交叉近似(RACA)算法加速改进的奇异值分解特征基函数法(SVD-ICBFM)求解导体目标单站RCS。在SVD-ICBFM中,特征基函数(CBFs)采用SVD,分解时间较长。本文采用RACA分解CBFs,可有效缩减分解时间。同时运用RACA压缩阻抗矩阵,从而进一步提高次要特征基函数的求解及缩减矩阵的构造效率。第二种方法是在SVD-CBFM的基础上提出的一种增强特征基函数法(ECBFM),该方法构造的ECBFs由改进的主要特征基函数(IP-CBFs)和改进的次要特征基函数(IS-CBFs)组成。IS-CBFs的构造由多径散射方程得到,并用IP-CBFs替换多径散射方程中的主要特征基函数(PCBFs)。该方法在保证计算精度的前提下,可大大减少入射波数。此外,运用RACA算法对激励进行压缩,有效节省CBFs的生成时间。为了验证上述方法的有效性和可靠性,本文研究了几种不同导体目标的单站RCS,为后续电大目标电磁散射问题的求解提供了有利的基础。(本文来源于《安徽大学》期刊2018-03-01)

胡倩倩,孙玉发[6](2018)在《应用快速偶极子法与RACA法快速求解导体目标RCS》一文中研究指出文章将快速偶极子法(fast dipole method,FDM)结合再压缩自适应交叉近似(recompressed adaptive cross approximation,RACA)算法应用于导体目标雷达散射截面(radar cross section,RCS)的计算。快速偶极子法是在等效偶极子法的基础上,将远场组相互作用的偶极子之间的距离通过泰勒级数展开,实现矩阵向量积的快速计算。为了进一步加快近场组互阻抗元素的填充,采用RACA算法对阻抗矩阵进行进一步压缩。与传统FDM相比,计算时间和内存得到了有效缩减,数值结果证明了该方法的有效性和精确性。(本文来源于《合肥工业大学学报(自然科学版)》期刊2018年02期)

张朝柱,梁靓[7](2017)在《导体目标雷达散射截面的ACA-SVD快速算法研究》一文中研究指出采用传统矩量法(MOM)求解电大尺寸物体时计算机资源消耗大,运算速度慢。为降低求解该类问题对于计算机硬件的需求,提高运行速度,应用自适应交叉近似(ACA)算法对阻抗矩阵的远场组元素进行低秩压缩,然后通过奇异值分解对得到的缩减矩阵进一步压缩以实现减少矩阵存储并加速矩阵向量乘运算。对于近场组元素,采用精确矩量法结合近场预处理技术,实现对雷达散射截面的快速计算。该算法在计算理想导体的双站RCS时结果与Mie级数结果吻合良好;算例证明:在计算精度相同的前提下,相比于传统矩量法,ACA和ACA-SVD算法的引入,分别可以减少59.25%和78.10%的存储空间,从而可以加速矩阵向量乘的计算。(本文来源于《应用科技》期刊2017年06期)

周新博[8](2017)在《基于物理光学法的太赫兹波导体目标散射特性研究》一文中研究指出太赫兹波段是处在红外和微波波段之间的一个频段,国际上对太赫兹技术的研究起步较晚。相比于其他波段,太赫兹波具有特别的穿透能力,对物质进行探测时安全性高并且可以成像。此外还有较强的抗干扰能力,通信容量高、保密性强。在太赫兹波段,电磁目标的电尺寸会变得庞大。此时,利用传统的数值方法,处理此类电磁问题时,会消耗大量的计算时间和内存资源。高频方法具有计算速度快,资源消耗少,结果精度较高的优点,例如物理光学法。在某些场景下,可以采用高频方法计算电大尺寸目标的电磁散射特性。本文主要围绕太赫兹波段目标的散射特性问题,利用面元分组方法加速物理光学法的遮挡判断,然后提出了叁维粗糙目标的建模方法,最后基于等离子体包覆目标的电磁散射物理光学法,计算了相关等离子包覆目标的电磁散射特性。论文主要工作如下:首先介绍了物理光学法的基本理论,传统的遮挡判断算法。通过计算导体球、二面角等简单目标的双站雷达散射截面,与快速多极子算法的结果相比较,说明了当物理光学法的适用范围。物理光学法中最耗时的部分是遮挡判断,在太赫兹波段,由于目标的电尺寸很大,所以该部分所占用的时间就更加庞大。本文利用面元分组方法来加速遮挡判断,然后从理论上说明了其在加速遮挡判断时的高效性。该方法通过将面元在投影面上进行分组,只对距离相近的面元进行相互遮挡判断,从而避免了大量的冗余判断,大大节省了时间。最后以钝锥和HTV-2为例,说明了该方法的高效性。太赫兹波的分辨率高,在低频段看起来光滑的目标表面,此时就会变得粗糙,呈现出一些微小结构和粗糙起伏。这种粗糙起伏的存在可能会对目标的散射特性产生较大影响。通过借鉴二维粗糙目标的建模理论,提出一种构建叁维粗糙目标的建模方法,即分割-投影法,该方法通过将叁维光滑目标的表面分割成若干部分,然后分别投影,通过二维粗糙面与投影区域上的点的映射关系,生成叁维粗糙目标。最后,通过以钝锥和HTV-2为例,说明了该方法能够很好地表征粗糙度的变化对目标的电磁散射特性的影响。太赫兹波技术是有望解决飞行器再入过程中的“黑障”问题的技术。本文最后通过物理光学法和分层介质理论的结合,计算了特定条件下,从低频波段到太赫兹波段,钝锥和HTV-2飞行器的散射特性,得到了一些有意义的结论。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2017-05-01)

胡倩倩[9](2017)在《基于快速偶极子法求解导体目标RCS》一文中研究指出目标电磁散射特性的分析是计算电磁学领域的重要研究方向之一,在地质勘测、雷达探测、目标识别等领域得到了广泛应用。对一些电大尺寸或结构复杂目标的电磁散射特性进行精确、高效的分析一直是计算电磁学领域的研究热点之一。矩量法具有精度高、高效性的特点,是分析目标电磁散射特性的数值方法之一。但是传统矩量法在分析电大尺寸目标时,所需的计算时间比较长,而且效率较低。为了解决这一问题,本文提出了两种快速计算目标雷达散射截面(RCS)的方法。第一种方法是将快速偶极子法(FDM)结合再压缩自适应交叉近似(RACA)算法应用于导体目标RCS的计算。FDM有利于实现远场组矩阵向量积的快速计算。为了进一步加快近场组互阻抗元素的填充,采用RACA算法对阻抗矩阵进行进一步压缩。与传统FDM相比,该方法计算时间和内存消耗得到了有效缩减。第二种方法是基于特征基函数法(CBFM),将FDM与CBFM-II相结合,加速次要特征基函数和缩减矩阵构造中远场组间的矩阵向量乘积的速度。将ACA算法与之结合进一步加快近场组阻抗矩阵的填充,提高了计算效率和节约了内存。(本文来源于《安徽大学》期刊2017-04-01)

董洪鹏[10](2016)在《理想导体目标电磁散射特性的宽频带快速多极子方法研究》一文中研究指出积分方程方法因其精确性和对复杂边界条件处理的鲁棒性,被广泛应用于微波波段及光学波段目标的电磁散射辐射特性仿真分析。采用矩量法求解积分方程会生成稠密的阻抗矩阵,在分析大未知量问题时多层快速多极子方法应运而生。本文的主要研究内容是一种有效并且容易实现的宽频带快速多极子方法,用来加速分析宽带问题或者含有精细结构的电大目标问题。首先,简单介绍了基于加法定理和平面波展开的多层快速多极子的基本原理。随后,深入地研究了基于平面波展开的快速多极子算法的低频崩溃问题,提出了一种近似对角化方法。这种对格林函数近似对角化的展开过程,编码实现简易,并且能够与中频快速多极子方法结合,实现了从低频段到中频段电磁散射的准确分析。然后,应用宽频带快速多极子方法分析理想导体目标。磁场积分方程(MFIE)适用于闭合目标的仿真,并且没有低频崩溃问题,收敛性好;电场积分方程(EFIE)能够用于分析任意开放闭合结构,但需要需特殊处理才能用于求解低频问题,需要预条件技术克服收敛性差的问题。文中详细的推导了宽频带快速多极子方法在这两种积分方程中展开公式,数值算例证明了其正确性和有效性。最后,介绍了增强型电场积分方程(AEFIE)方法,这种方法通过改变电场积分方程的形式,引入额外的电荷基函数克服低频问题。此外,将MFIE与AEFIE结合,构成增强型混合场积分方程(ACFIE),一定程度上改善了矩阵性态。研究了宽频带快速多极子方法在这两种方法中的应用,数值算例证明了其正确性和有效性。(本文来源于《南京理工大学》期刊2016-12-01)

导体目标论文开题报告

(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:

雷达散射截面积(RCS)作为获取目标信息特征的物理指标,一直是电磁学研究的关键内容,被广泛应用在目标识别、微波射频及地质勘测等领域。近年来,围绕着如何精确、快速获取复杂目标RCS提出了各种数值算法,其中矩量法(MOM)作为本课题研究的基础,由于MOM离散方程后所产生的矩阵是稠密的,会存在求解时间长、内存消耗大等问题,特征基函数法(CBFM)是一种在MOM上发展起来的宏基函数法。本文对CBFM进行改进,并提出以下方法来快速分析导体目标RCS。第一种方法是多层特征基函数法(MLCBFM)与再压缩自适应交叉近似算法(RACA)结合求解导体目标双站RCS。在CBFM的实施过程中,为便于求解矩阵方程,提高计算效率,通常将目标剖分成较大子域,则子域中未知量相应增多,特征基函数(CBFs)计算耗时。针对这一问题,采用MLCBFM将目标划分为多层,将CBFs的产生过程层层分解,进一步压缩未知量。另外,应用RACA算法对每一层远场阻抗矩阵进行加速,从而加快缩减矩阵以及次要特征基函数(SCBFs)的求解,内存也得到进一步降低。第二种方法是分层特征基函数(HCBFM)结合奇异值分解法快速分析导体目标单站RCS.针对传统奇异值分解特征基函数法(SVD-CBFM)所需入射激励个数较多、CBFs求解耗时等问题,采用HCBFM将目标子域进行分层,充分考虑底层小子域间的耦合作用并求解每个小子域的SCBFs,以减少入射波激励个数,另外,高层子域的CBFs由低层子域的CBFs线性组合得到,从而避免求解较大子域上的CBFs,最后对高层子域上的CBFs进行SVD压缩,得到一组个数较少完备的CBFs。另外,采用ACA算法压缩阻抗矩阵,加快计算速度。本文分析了多个数值算例,验证了上述方法的高效性,为今后研究复杂电大目标的电磁散射问题提供了新的解决方案。

(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。

导体目标论文参考文献

[1].刘捷,朱振波,贺昌辉,洪亮.扩展导体目标RCS快速计算的超宽带特征基函数法[J].雷达科学与技术.2019

[2].尤婉情.基于改进CBFM的导体目标RCS快速求解[D].安徽大学.2019

[3].丁亚辉.基于压缩感知理论的导体目标电磁散射特性快速分析[D].安徽大学.2018

[4].丁亚辉,孙玉发,朱金玉.一种基于压缩感知的叁维导体目标电磁散射问题的快速求解方法[J].物理学报.2018

[5].朱金玉.基于SVD-CBFM的导体目标单站RCS快速求解方法[D].安徽大学.2018

[6].胡倩倩,孙玉发.应用快速偶极子法与RACA法快速求解导体目标RCS[J].合肥工业大学学报(自然科学版).2018

[7].张朝柱,梁靓.导体目标雷达散射截面的ACA-SVD快速算法研究[J].应用科技.2017

[8].周新博.基于物理光学法的太赫兹波导体目标散射特性研究[D].西安电子科技大学.2017

[9].胡倩倩.基于快速偶极子法求解导体目标RCS[D].安徽大学.2017

[10].董洪鹏.理想导体目标电磁散射特性的宽频带快速多极子方法研究[D].南京理工大学.2016

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