文档介绍：南京航空航天大学
博士学位论文
时域多分辨方法研究及其在电磁散射中的应用
姓名:高强业
申请学位级别:博士
专业:信号与信息处理
指导教师:周建江;曹群生
2011-04
摘要南京航空航天大学博士学位论文随着隐身技术、宽带和超宽带雷达技术的迅速发展,迫切需要开展雷达目标宽频带电磁散射特性的理论分析与研究。时域数值方法通过简单的时频变换就能得到目标宽频带范围内的信息,从而实现对物理量和物理现象更深刻、更直观的理解,受到了广泛关注。时域多分辨琈方法作为一种新型的全波时域数值算法,具有良好的线性色散特性,可以在保持相对较小的相差情况下采用更低的空间采样率。其空间采样率在理论上可以达到奈奎斯特裳蓿疵孔疃滩ǔと×礁霾裳悖蚨梢约ù蟮亟谑〖算机资源,缩短计算时间,提高计算效率。尤其对于电大尺寸目标,方法的计算优势更本文主要研究工作与贡献如下:〔ê腗骉￡方法进行理论研究,详细推导了相应的电磁场计算的迭代公式。晗阜治隽嘶诔叨群腗,方法的时间稳定性和空间数值色散特性。分析结果表明,方法的数值色散特性明显优于传统的时域有限差分現方法,但是方法的时间稳定性条件条件1却矲椒ǹ量蹋馑得鱉椒ㄊ怯檬奔浠蝗】,对二维极化和三维条件下的连接边界条件进行了详细地推导,首次给出了方法通用的完整的二维极化和三维条件下连接边界条件的“修正的迭代公式”。芯苛薓椒ㄔ诘绱派⑸渲械挠τ谩0ǜ飨蛞煨酝耆ヅ洳毡呓缣跫⑹毙吵『退蔡∏榭鱿碌慕 T冻⊥馔品椒ǖ取=Ⅱ椒ǖ绱派⑸浼扑愕氖凳匝椤J到峁砻鳎疚难究的连接边界条件和吸收边界条件是有效的,而且这两种方法的计算效率均比传统方法更高。軩甋椒ǖ亩嗲蚍纸饧际酰獶甋椒ㄓ胝攵酝全导电目标的局部共形算法结合,提出了一种针对勘甑幕贒叨群墓残蜯方法。勘甑绱派⑸浼扑愕氖到峁砻鞲梅椒芄挥行Ы档蚘氏蛙跳式网格划分的台阶误差,明显提高计算的精度。该椒ㄒ彩视糜贑椒ā诰植抗残渭际鹾陀行Ы榈绯J拍睿群筇岢和研究了两种针对介质目标的基于尺度函数的椒ǎ闯叨群为明显。.瓺。
。介质目标电磁散射计算的数值结果表明这两种方法均能有效解决麦克斯韦旋度方程在介质参数突变面处失效的问题以及贤芴酵窕衷斐傻奶ń孜蟛问题,可以明显提高计算精度。另外方法比椒ǖ募扑阈矢撸分析电大尺寸介质目标时更具有优越性。关键词:时域多分辨,时域有限差分,电磁散射,连接边界,吸收边界,局部共形技术,有效介电常数
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日飙池严作者签名:壹;玺芝作者签名:&乌叁艺承诺书也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等本人声明所呈交的博士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分复制手段保存、汇编学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽境信凳
图表清单图高斯脉冲及其频谱庇虿ㄐ巍奁灯住时域多分辨方法研究及其在电磁散射中的应用图空间的正交分解⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图一维信号的小波分解与重构过程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..叨群托〔ê尺度函数和小波函数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.尺度函数和小波函数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图叨群托〔ê纸夂椭毓钩叨群托〔ê分解毓埂分解和重构尺度函数和小波函数纸重构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.≡⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.及椒ǖ南嗨儆胪癯叽绲谋浠叵怠甅方法的相速与网格尺寸的变化关系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯计算区域⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图微分高斯脉冲及其频谱庇虿ㄐ频谱⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图调制高斯脉冲及其频谱庇虿ㄐ频谱⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图二维ǜ鞒》至康摹靶拚颉薄图三维情况下各场分量的“修正区域”⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图连接边界附近某节点,在入射方向的投影⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图三维情况下平面波入射时的坐标系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.呓缣跫挠τ谩图呓缣跫挠τ谩图榭鱿翧颉图等效原理示意图侍等效问题⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.