计算机电大论文范文参考 计算机电大毕业论文范文[精选]有关写作资料

目录

1. 第一篇计算机电大论文范文参考：并行多层快速多极子算法加速技术的研究
2. 第二篇计算机电大论文样文：混合方法分析电大目标附近天线受扰方向图
3. 第三篇计算机电大论文范文模板：基于高斯波束高频方法的分析和研究
4. 第四篇计算机电大论文范例：基于NURBS技术的电大复杂目标RCS预估技术研究
5. 第五篇计算机电大论文范文格式：表面积分方程的高效求解算法研究

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第一篇计算机电大论文范文参考：并行多层快速多极子算法加速技术的研究

如何准确、快速地对三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、并行技术三个方面工作出发,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.

第二篇计算机电大论文样文：混合方法分析电大目标附近天线受扰方向图

电大尺寸复杂载体上各种天线和天线阵列的电磁辐射和电磁兼容问题是当今理论界与工程界中极富挑战性的课题.该课题的涉及面相当广泛,研究方法众多.随着计算机技术的不断进步,计算机辅助设计已经在工业产品的设计和生产过程中得到普及.目前,非均匀有理B样条(NURBS)曲面建模技术已经成为工业产品建模的主流方法.基于NURBS曲面建模技术的电磁计算方法是一个紧迫且具有重大理论意义和工程意义的课题.本文紧密结合支撑技术项目,综合考虑传统的高频方法和低频方法的优势,用高低频混合方法来分析这类问题,研究了基于NURBS曲面建模的MOM-PO混合方法以及高阶MOM结合UTD方法,并将其用于分析电大目标附近天线和天线阵列的受扰方向图.本文的主要工作和创新点可以概括为：

1.提出一种改进的基于NURBS建模的PO方法来分析电大散射体附近天线的受扰方向图.该方法克服了传统方法中用球面波代替真实天线,且天线必须远离散射体的局限性.本文用真实天线辐射场作为PO区域的入射场来激发感应电流,使得天线无需远离散射体,增强了算法的通用性.基于SPM的NURBS-PO方法中,使用优化方法搜索驻相点.本文利用Ludwig积分来计算感应电流的曲面积分,使得算法更加简洁易于实现.另一方面研究了基于SPM的NURBS-PO方法的加速算法,使得该算法效率大幅提高.

2.提出一种改进的基于NURBS建模的MOM-PO混合方法来分析位于散射体附近天线的受扰方向图.传统基于NURBS建模的MOM-PO方法中,采用SPM方法计算感应电流的曲面积分,天线必须远离散射体一个波长以上.本文从数值算例及理论两方面分析了SPM方法在近场计算时失效的原因.采用Ludwig积分计算有理贝齐尔曲面上的物理光学感应电流积分,克服了近场计算失效问题.数值算例验证了本文方法的有效性,且不受限于天线与散射体的距离.此外,提出了一种类似于自适应方法的积分区域剖分判定方法来提高算法效率.

3.提出Ludwig积分结合SPM技术的NURBS MOM-PO方法,用于电大平台问题的高效分析.Ludwig积分需要对一个矩形区域进行剖分,为得到较高精度的计算结果,往往剖分较细,使得计算效率不高.SPM方法不需要任何剖分.因此,先对天线单元与散射体的距离进行预判断,如果距离低于一个波长则用Ludwig积分处理,反之则使用SPM方法.利用Ludwig积分结合SPM技术计算有理贝齐尔曲面上物理光学感应电流的积分,既避免了单纯使用SPM方法时近区场计算失效的问题,又避免了单纯使用Ludwig积分时计算效率较低的缺点.

4.提出基于Ludwig积分结合SPM方法的NURBS MOM-PO快速算法.SPM方法求解过程中多次求解关键点消耗大量计算时间,本文引入两种加速技巧,通过对矩量法区域进行分组求解及计算方向图时采用插值关键点方法,极大的提高了NURBS建模MOM-PO混合方法的计算效率.数值结果与不加速的NURB*OM-PO方法和三角形建模的MOM-PO得到的结果吻合良好.计算时间的对比说明了本文方法与传统方法相比,效率大幅度提高.

5.提出高阶MOM结合UTD分析电大平台附近复杂天线受扰方向图.使用高阶MOM计算无平台下包围复杂天线的近区封闭面上的复矢量场,根据等效原理得到封闭面上的初始电磁流.采用UTD方法计算平台的散射场,迭代封闭面上的电磁流分布.根据迭代结束后的电磁流结合UTD计算天线的受扰方向性图,通过与矩量法的计算结果对比,说明本文方法的精度高,且该方法在计算复杂天线在电大平台下受扰方向图时具有计算时间上的优势.近似方法的提出提高了计算效率,且结果与MOM吻合甚好.本文方法比以往相关文献方法的优势在于考虑了电大平台对天线的影响,使得结果更加可靠.

第三篇计算机电大论文范文模板：基于高斯波束高频方法的分析和研究

随着科学技术的发展,计算电磁学需要分析的问题常常是电大尺寸的.与全波方法相比,物理光学法(PO)具有计算机资源占用少、仿真速度快等优点,常常被用于电大尺寸问题的分析,然而物理光学电流的数值积分仍十分耗时.引入高斯波束(GB)后,物理光学电流的积分可以得到大大简化.本文以高斯波束为线索,分别讨论频域高斯波束(FDGB)在二次曲面和非均匀有理B样条曲面(NURBS)上频域物理光学(FDPO)电流积分计算、时域高斯波束(TDGB)在脉冲辐射天线(IRA)和三角形剖分结构上时域物理光学(TDPO)电流积分计算以及频域高斯波束在无限大周期结构辐射和散射问题分析中的应用.本文主要研究以下内容:首先,介绍了频域高斯波束的基本参数,分析频域高斯波束照射下二次曲面上频域物理光学电流积分计算的基本理论,该积分可以得到与电尺寸无关的解析结果,大大提高了频域物理光学电流积分的计算效率.针对反射面天线应用,在局部坐标系中给出了反射面天线的二次曲面近似.采用远区场匹配法将馈源辐射场展开为频域高斯波束,其传播轴线上的磁场矢量通过二次插值求出.将每个频域高斯波束照射下二次曲面的物理光学场叠加,可得馈源照射下二次曲面的总场.仿真了电大尺寸正馈、偏馈以及相控阵馈电有限扫描反射面天线的辐射性能.频域绕射场的计算采用频域等效边缘电磁流法(FDEEC).接着,讨论频域高斯波束在NURBS曲面上频域物理光学电流积分计算中的应用.介绍了NURBS曲面的基本理论及其在建模中的优点.采用分层积分法(DQM)计算频域高斯波束照射下NURBS曲面上频域物理光学电流的积分,该方法具有稳定、准确、与电尺寸无关等优点,大大提高了频域物理光学电流积分的计算效率.计算了频域高斯波束照射下NURBS曲面表示的电大尺寸理想导电平面、圆柱片、圆球片以及高阶NURBS曲面的散射场,并讨论了频域高斯波束束腰宽度对散射场的影响.其次,介绍时域高斯波束的基本参数,给出时域高斯波束照射下脉冲辐射天线阶跃响应和脉冲响应的计算方法.通过坐标变换将时域高斯波束照射下脉冲辐射天线阶跃响应和脉冲响应时域物理光学电流的积分从直角坐标系转换到极坐标系中,得到与尺寸无关的准解析结果,该方法只需消耗极少的计算机资源就可以计算CST需要巨大内存才能仿真的模型.采用自适应时间插值算法提高脉冲响应的计算精度.得到脉冲响应后,与激励信号相卷积可得单个时域高斯波束照射下脉冲辐射天线的瞬态响应.通过在频域匹配远区场,将馈源时域辐射场展开为时域高斯波束,将每个时域高斯波束照射下脉冲辐射天线的瞬态响应叠加,可得馈源照射下脉冲辐射天线总的瞬态响应.时域绕射场的计算采用时域等效边缘电磁流法(TDEEC).再次,介绍时域高斯波束在三角形剖分结构上时域物理光学电流积分计算中的应用.三角形剖分具有结构简单、能够描述复杂模型等优点,广泛应用于计算电磁学中.时域高斯波束照射下,剖分三角形上时域物理光学电流的二维积分可以简化为一维积分,大大提高了时域物理光学电流积分的计算效率.提出了基于高斯波束传播特性的z-buffer算法用于判断物理光学的亮区和暗区.采用上述方法计算了时域高斯波束照射下电大尺寸理想导电平面、菲涅尔区反射面天线、导弹模型以及飞机模型的瞬态响应.最后,介绍频域高斯波束在无限大周期结构辐射和散射问题分析中的应用.将一维和二维无限大周期结构的聚焦点从实空间解析延拓到复空间,实现一维和二维无限大周期结构的高斯激励.采用泊松求和公式将一维和二维无限大周期结构单元辐射场的求和转化为弗洛盖(Floquet)模式的求和,对弗洛盖模式的求和具有快速收敛的优点,且弗洛盖模式具有和频域高斯波束类似的传播特性.分析了一维无限大周期结构在复点源波束照射下的散射特性.采用泊松变换将单元散射场的求和转化为对弗洛盖模式的求和,对弗洛盖模式的求和具有快速收敛的优点,且弗洛盖模式具有和频域高斯波束类似的传播特性.

第四篇计算机电大论文范例：基于NURBS技术的电大复杂目标RCS预估技术研究

战争的发展从冷兵器战争开始到机械化战争,现如今已步入信息化、电子化战争,掌握了科技的脉搏,才能在未来战争中立于不败之地,强大的国防才能保障国泰民安.知己知彼,百战不殆,如何准确评估我方军事设备在雷达探测下的生存能力,如何提高我方雷达对来犯敌方的探测能力这都有待于电大复杂目标电磁特性分析平台的支持.

本文针对电大复杂目标电磁散射特性搭建了与计算机辅助设计软件有良好接口的分析平台,完成复杂目标从模型到输出RCS (Radar Cross section,雷达散射截面积)的预估过程.

论文针对网格模型及实体模型采用点云重构NURBS (Non-Uniform Rational B-Spline,非均匀有理B样条)曲面模型的技术完成目标的电磁建模；针对CAM及CAD软件设计中常用的NURBS曲面模型,通过IGES(Initial Graphics Exchange Specification,基本图形转换规范)文件提取目标NURBS参数.通过这两种NURBS参数提取技术,构成RCS预估软件与现在绝大多数CAD/CAM软件的接口,实现RCS预估与外形设计的数据交流,可用以与CAD软件互动完成电大复杂目标的外形设计联调.

NURBS曲面建模与传统建模方法相比有着不可比拟的优势,是论文搭建平台所采用的电磁建模技术.由于传统NURBS计算采用迭代求解,计算速度受到限制,本文将迭代求解这种自顶向下的求解过程转换成自下而上的直接求解,同时通过对B样条基函数的研究,大量减少了NURBS曲面的计算消耗.论文亦将这种方法推广至NURBS曲面切矢、法矢以及两阶偏导的求解过程,通过所设计算例的验证,证明了该方法及所推公式的准确性,为基于NURBS建模技术的电磁散射分析提供优良的电磁建模手段.

论文研究了复杂目标散射的三种主要散射机理,实现了基于NURBS建模的电磁目标散射分析.鉴于物理光学法对于处理作为威胁电大复杂目标的主要散射机理之一的直接散射类问题适用范围相对较广,论文采用PO(Physical Optics,物理光学)方法完成NURBS曲面片的直接散射计算.对于双参数形式的曲面积分,论文所搭建平台使用Ludwig积分完成基于NURBS表面的物理光积分.为了修正物理光学法的结果,论文采用物理绕射理论计算基于NURBS曲面棱边的边缘绕射场,以改善物理光学法的结果.在论文中,详细研究了电磁散射计算中的基于NURBS模型的遮挡消隐算法,通过引入并修正计算机图形学中Z-Buffer技术,完成基于NURBS建模的电磁目标遮挡消隐,为了进一步提高Z-Buffer技术对于掠入射问题的处理能力,文中提出了辅助Z-Buffer技术,结合NURBS建模特点,实现目标遮挡的准确判断.

腔体结构是威胁军事目标生存的一大隐患,军事目标的腔体一般为电大腔体,而且往往涂覆介质层,论文采用了腔体散射技术中适用范围较广的SBR (Shooting and Bouncing Ray,射线弹跳法)技术完成腔体的散射计算.论文针对军事目标腔体结构中常见的矩形腔体及圆柱形腔体详细讨论了其射线追踪及口径积分特点,利用SBR方法推导了可用以计算电大理想导体矩形腔体以及电大涂覆介质层矩形腔体的RCS公式,经过算例验证,表明该公式具有不低于原SBR方法的精度,同时,由于采用公式形式求解,其占用资源及消耗时间大为减少,原则上说,对于矩形腔体,论文所推导的公式适用于原SBR方法适用的任何场合,不仅限于电大,但是对于电大腔体,原SBR方法分析难度非常大.论文也针对圆柱形腔体的特点,给出了其射线追踪的一组公式,可以有效地完成腔体内的射线追踪,节省原SBR方法在腔体*线追踪消耗的资源及计算时间.对于更为常见的端接非平面的矩形腔体及圆柱形腔体,论文将求解区域分为腔体及终端两个区域,终端区域采用NURBS描述其外形,通过公式求解入射线以及终端反射线在腔体内的射线追踪,通过数值方法完成终端区域入射线的射线追踪以及口径面上的远场积分,最终实现腔体的RCS计算.对于更为复杂的腔体形式,采用NURBS描述腔体内壁及终端结构,采用文中提出的射线与NURBS曲面、曲线求交点的方法完成射线追踪、场强追踪,最终通过数值方法实现口径面积分,从而得到腔体的RCS.

论文将基于NURBS建模的电大复杂目标RCS预估问题分解为5个功能模块,结合3个*模块,集成为一个完整的电大目标散射分析平台.文中对模块及平台的搭建做了详细的讨论,并利用某飞行器RCS实测完成对该平台的检验,实测表明本文所搭建的基于NURBS建模技术的复杂电大目标RCS预估平台可以有效地完成给定目标的RCS预估.

第五篇计算机电大论文范文格式：表面积分方程的高效求解算法研究

现代雷达制导与截获技术、目标隐身技术、雷达目标识别、地下目标勘探等工程领域都需要对目标的电磁散射特性进行分析,电磁场数值计算方法中的积分类方法由于数值结果精度较高,在电磁散射计算的应用方面得到了广泛的研究.本文以电磁场表面积分方程理论为基础,以频域表面积分方程中的高阶基函数和时域积分方程中的时间基函数理论为支撑,分别研究了三维电大尺寸目标、复杂导体介质组合目标以及复杂电磁环境中的导体目标电磁散射的精确建模和高效求解问题.本文第一部分是全文的理论基础,首先从电磁场积分方程方法的基本原理出发,介绍了电磁场表面积分方程方法的理论推导,并以理想导体分析为例,详细研究了频域表面积分方程和时域表面积分方程的建立和求解过程,接下来详细介绍了参数曲面建模技术,并比较了离散积分方程常用的几种空间基函数和时间基函数,最后给出了频域和时域表面积分方程阻抗矩阵元素的表达式.本文的第二部分系统地研究了时、频域表面积分方程方法中阻抗矩阵元素的精确求解技术.基于奇异积分消去法处理平面单元建模中的电场积分方程的奇异性和磁场积分方程的高阶近奇异性的基本原理,以统一的方法讨论了时域和频域积分方程方法中积分奇异性消去技术的具体实施过程.提出了基于参数曲面单元建模的奇异积分消去技术,并进一步将其推广到时域积分方程奇异积分处理中,突破了现有的时、频域面积分奇异性处理方法对基函数、单元形式的限制,形成了时、频域面积分数值奇异性处理的灵活通用技术.文中给出数值算例验证了本章所提出奇异性处理方法的精度和积分收敛速度.本文第三部分主要研究了基于高阶叠层矢量基函数的频域表面积分方程的高效求解方法.首先以高阶基函数的基本理论为基础,并根据有限元方法中的一种新型旋度共形高阶叠层矢量基函数推导出了一种新型散度共形高阶叠层矢量基函数.将本文提出的高阶基函数与现有的高阶基函数形成的矩阵条件数相比较,说明了本文提出的新型高阶叠层基函数具有良好的迭代收敛特性.根据高阶矢量基函数的叠层特性,本文研究了混合阶基函数的电磁建模技术,进一步提高了高阶方法的计算机资源利用率.接着研究了本文提出的新型散度共形高阶叠层矢量基函数在频域表面积分方程方法中的应用,重点研究了如何使用高阶表面积分方程方法精确高效地计算目标的电磁散射特性.以自由空间中导体目标、介质目标、导体介质组合目标以及无限大平面分层介质环境中的导体目标为对象,从电磁场的基本理论出发,基于等效原理和边界条件,分别讨论了自由空间和复杂媒质环境中目标频域表面积分方程的构建.针对高阶方法中大尺寸贴片剖分单元的使用,详细分析了不同阶数基函数对应的剖分单元尺寸、高斯积分点的个数等计算参数对计算效率和结果精度的影响,给出了高阶矩量法分析计算参数最优化的选取原则.数值算例表明,在合理选择基函数的阶数、剖分单元大小、高斯积分点个数的情况下,基于矩量法求解的高阶表面积分方程方法在减少未知量总数的同时具有较高的结果精度和计算效率.为了提高频域高阶表面积分方程方法分析电大尺寸目标的能力,本章接下来研究了快速算法加速高阶矩量法求解的技术.针对自由空间电大尺寸目标,研究了基于高阶叠层矢量基函数的多层快速多极子算法(MLFMA)；针对平面分层介质环境中的电大尺寸目标,提出了基于高阶叠层矢量基函数的自适应交叉近似算法(ACA)及其再压缩方法.通过数值算例详细讨论了结合高阶叠层矢量基函数的MLFMA和ACA的分组策略和相关参数对计算效率和结果精度的影响.本文最后一部分重点研究了目标瞬态散射分析的时域表面积分方程方法的精确建模和高效求解技术.为了实现电大尺寸导体目标高效的时域仿真,基于对导体表面时域感应电流物理特性的理解和频域积分方程中相位基函数的基本理论,提出了一种能准确描述时域感应电流分布的空间延迟时间基函数.空间延迟时间基函数的应用,使得未知时域感应电流密度可以定义在很大尺寸的参数曲面单元上,同时不会增加单元面片上的空间基函数的个数,这样一来就可以用很少的空间未知量来描述未知时域感应电流密度.详细讨论了使用空间延迟时间基函数的时域阻抗矩阵元素积分奇异性的特点,阐述了采用基于参数曲面单元建模的奇异积分消去技术处理时域积分方程积分奇异性的必要性,其中包括时域电场积分方程的弱奇异性和磁场积分方程的高阶近奇异性处理,保证了时域阻抗矩阵元素的精确计算.数值算例表明空间基函数的减少大幅度的降低了时间步进算法求解时域积分方程所需要的计算内存和计算时间,使得时域积分方程方法可以高效地求解单一方向入射波照射下的且具有光滑表面的电大尺寸导体目标的瞬态散射问题.

本文是一篇计算机电大论文范文,可作为选题参考.

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