三维LOD-FDTD方法在PMC边界处的精确格式

证明了局部一维时域有限差分(LOD-FDTD)方法实现理想磁导体 (PMC)边界时的待求场分量系数与传统的LOD-FDTD方法系数不同。通过在获得该系数前应用理想导体边界条件,得到对应的修正系数。计算了单个PMC立方体和对称的两个PMC立方体的双站RCS。计算结果表明,PMC边界作为理想导体表面时,传统LOD-FDTD方法计算误差较大,采用修正系数的计算结果与传统FDTD方法计算结果更为吻合;PMC边界作为截断计算空间的对称面,采用修正系数的计算结果与传统LOD-FDTD方法计算结果相同。采用修正系数处理PMC边界无需区分PMC边界是理想磁导体表面还是截断计算空间的对称面,具有统一的表达式,计算理想磁导体表面较传统LOD-FDTD方法误差更小。     

ADI-FDTD方法在乳腺癌检测正向计算中的应用

传统的时域有限差分(Finite-Difference Time-Domain, FDTD)算法受到稳定性条件的制约, 时间步长受限于空间网格的尺寸.医学应用讲究即时性, 为提高成像的速度, 文中采用无条件稳定的交替隐式时域有限差分(Alternating-Direction Implicit Finite-Difference Time-Domain, ADI-FDTD)算法替代传统的FDTD算法进行正向计算, 通过实验得出采用ADI-FDTD算法在保证精度的前提下, 计算时间可缩短为FDTD算法的四分之一, 为乳腺癌微波即时成像提供了可能.     

辛差分格式的Mur吸收边界在电磁场计算中的应用

基于辛(symplectic)差分格式的时域有限差分(FDTD)法,将辛分块Runge-Kutta(SPRK)法引入Mur吸收边界条件(ABC)的推导过程,用辛差分格式代替原来的中心差分格式离散时间变量,推导出了基于辛差分格式的Mur吸收边界条件.通过将辛格式的Mur吸收边界结合辛时域有限差分法,对典型算例进行数值模拟,并将计算效果与传统Mur边界结合时域有限差分法的效果比较,表明辛格式的Mur吸收边界结合辛时域有限差分法计算效果良好,基于辛差分格式的Mur吸收边界条件是正确、有效的,计算精度优于传统方法.     

辅助方程-双向隐式差分法的电磁散射研究

在辅助差分方程(ADEs)的基础上结合交替隐式时域有限差分方法(ADI-FDTD),提出ADEs-ADI-FDTD方法用以计算色散媒质的电磁散射问题。由于三维ADI-FDTD方法的复杂性,在此采用了全分裂场形式的场量以简化完全匹配层(PML)吸收边界的处理及在连接边界处入射场的加入。针对Debye型色散媒质,利用极化强度辅助差分系列方程推导了ADEs-ADI-FDTD方法中电、磁场的迭代方程及其相关参数表达式,最后通过对色散媒质和各向同性等离子体等物体进行仿真计算,计算结果显示了本文算法在时间上的高效性和精确性。     

色散媒质中ADI-FDTD

基于交替方向隐式(ADI)技术的时域有限差分(FDTD)法是一种非条件稳定的计算方法，该方法的时间步长不受Courant稳定条件限制，而由数值色散误差决定。与传统的FDTD相比，ADI-FDTD增大了时间步长，从而缩短了总的计算时间。本文采用递归卷积方法将ADI-FDTD推广应用于色散媒质，推导了二维情况下色散媒质中的ADI-FDTD迭代公式。应用推导公式计算了色散土壤中目标的散射，并与色散媒质FDTD结果对比，在大量减少计算时间的情况下，两者结果符合很好。     

芯片内互连线计算中的一种算法实现

文章解决了将"变方向隐式方法的三维时域有限差分法"(3D ADI-FDTD)应用于高速芯片内互连线的电磁场计算中很多关键问题,包括源的产生方案及其数值结构,具体边界吸收条件的差分格式.特别是针对芯片互连线中的多层介质、多导体线的结构,提出了稀疏的矩阵模型和可变网格的划分.数值实验表明,对原有ADI-FDTD方法所做的这些改进,能够在保证适当精度的情况下提高计算速度.     

非均匀网格GA-A3DI-FDTD法分微波电路

研究了一种减小交替方向隐式时域有限差分法(ADI-FDTD,Alternating-Direction Implicit Finite-Difference Time-Domain)数值色散的新方法GA-A3DI-FDTD(Genetic Algorithm Artificial Anisotropy ADI-FDTD)及其在非均匀网格条件下的应用.首先时添加人工各向异性介质后的非均匀网格ADI-FDTD迭代公式进行修正,得到新的数值色散关系,再利用自适应遗传算法(AGA,adaptive genetic algorithm)得到需要添加的人工各向异性介质的相对介电常数.为了验证方法的正确性和有效性,对几种微波电路进行仿真,分别与传统ADI-FDTD相比较,并且比较对非均匀网格的不同处理方法对计算精度的影响.结果表明:通过正确选择目标函数,得到更加合适的人工各向异性介质,可以再减小三维ADI-FDTD数值色散.     

等离子体中的PLCDRC-ADI-FDTD方法

采用分段线性电流密度递归卷积(Piecewise Linear Current Density Recursive Convolution)方法将交替方向隐式时域有限差分方法(ADI-FDTD)推广应用于色散介质—等离子体中,得到了二维情况下等离子体中的迭代差分公式,为了验证该方法的有效性和可靠性,计算了等离子体涂敷导体圆柱的RCS和非均匀等离子体平板的反射系数,数据仿真结果表明,此算法与传统的FDTD相比,在计算结果吻合的情况下,存储量相当,计算效率更高,时间步长仅仅由计算精度来决定.     

UPML媒质中的包络ADI-FDTD

由于交替方向隐式时域有限差分法(Alternating-Direction Implicit Finite-Difference Time Domain,ADI-FDTD)的数值色散会随着时间步长的增加而增加,文中讨论了单轴各向异性完全匹配层(uniaxial perfectly matched layer,UPML)媒质中包络交替方向隐式时域有限差分法(Envelope ADI-FDTD),推导了二维Envelope ADI-FDTD UPML的迭代公式,并提出一种新的离散方法。与ADI-FDTD UPML相比,改进后的Envelope ADI-FDTD UPML的时间步长可以取得更大,且能有效地修正相速误差,从而减少数值色散,提高计算精度。     

基于非零散度关系的交替方向隐式减缩FDTD算法

该文证明了即使在无源区域,交替方向隐式时域有限差分法(ADI-FDTD)所给出的电磁场量不满足零散度关系,同时推导出了该散度关系的具体表达式。基于该非零散度关系,将不受Courant稳定条件限制的ADI-FDTD法和能节约最多达1/3内存的减缩时域有限差分(R-FDTD)法结合,提出了一种新的交替方向隐式减缩FDTD算法。该算法保留了ADI-FDTD能增大时间步长,缩短计算时间的优点,同时与ADI-FDTD相比节约了最多达1/3(三维)或2/5(二维)的内存。与基于零散度关系的ADI/R-FDTD相比,该算法避免了采用长时间步长计算时的发散现象。应用所提出的ADI/R-FDTD算法计算了二维自由空间波的传播及一维频率选择表面垂直入射的问题,计算结果与ADI-FDTD计算结果完全一致,验证了ADI/R-FDTD的正确性和有效性。     

Extraction and Regularization of Various Building Boundaries with Complex Shapes Utilizing Distribution Characteristics of Airborne LIDAR Points

This study presents an approach for extracting boundaries of various buildings, which have concave boundaries, inner yards, non‐right‐angled corners, and nonlinear edges. The approach comprises four steps: building point segmentation, boundary tracing, boundary grouping, and regularization. In the second and third steps, conventional algorithms are improved for more accurate boundary extraction, and in the final step, a new algorithm is presented to extract nonlinear edges. The unique characteristics of airborne light detection and ranging (LIDAR) data are considered in some steps. The performance and practicality of the presented algorithm were evaluated for buildings of various shapes, and the average omission and commission error of building polygon areas were 0.038 and 0.033, respectively     

泡形互连网络的最小边界问题研究

泡形互连网络是并行与分布式处理领域中较为常用的互连网络之一,是以n维泡形图B_n作为拓扑结构。而边界问题研究网络拓扑结构性质的工具之一。文中通过对有关泡形网络最小点边界和边边界研究所得结果,尝试了互连网络拓扑性质的研究。     

ILDC理论中虚假奇异点判断及消除

研究了ILDC理论中虚假奇异点的判断及消除问题.给出了虚假奇异点的判断条件,并通过无穷逼近取极限的方法,消除了绕射系数中的奇异点,数值计算结果表明该方法的有效性.最后还进一步讨论了虚假奇异点判断条件的物理意义,证明了这些奇异点确实是位于阴影边界及反射边界的虚假奇异点.     

边界扫描器件BSDL描述在测试中的应用

在对描述器件边界扫描特性的BSDL语言进行了深入研究之后，将其应用于边界扫描自动测试图形生成ATPG与故障诊断软件中。本文以EPM7128SL84芯片为例，说明了其BSDL描述在边界扫描测试程序中的应用方法与要点。     

边界扫描测试结构完备性诊断策略

边界扫描结构完备性测试是在其他任何测试之前建议首先进行的测试操作，以确保边界扫描结构能正常工作。本文在分析了边界扫描结构故障类型与测试原理之后提出了一种完备性诊断策略，并给出了具体实现过程。     

室内模拟稳定边界层和对流边界层的初步研究

介绍了一套自行研制的室内模拟湍流系统.通过加热以及制冷手段控制水槽的顶部和底部温度,模拟暖空气均匀越过冷空气表面条件下的稳定边界层(SBL)温度场结构特征,以及平坦下垫面均匀加热条件下的对流边界层(CBL)温度场结构特征,并测量两种情况下的平均温度和热通量垂直廓线,分析对流混合层发展的演变过程.结果表明,模拟SBL和CBL的温度场结构与大气边界层的温度场结构观测结果符合较好.     

一种高精度的稳定的色散边界条件

本文给出了一种高精度的稳定的色散边界条件(DBC),可应用于传输线的时域有限差分法(FDTD)的分析之中。我们用一个新的二阶差分式代替了边界条件中的微分算子。与P。Y。Zhao等人(1994)提出的色散边界条件相比,本文中的边界条件具有相同的绝对稳定特性,但具有更好的吸收性能。     

Electromagnetic Scattering by an Inhomogeneous Impedance Cylinder

In this paper, the electromagnetic scattering problem related to a circular cylinder with inhomogeneous impedance boundary is solved. This kind of problem may have practical applications such as antenna design since one can obtain a certain radiation pattern by choosing thesurface impedance in an appropriate way. The approach presented in this paper is based on the series representations of the scattering and incident fields. The impedance function is also expanded into a Fourier series. By using orthogonality properties of some special functions the problem is reduced to the solution of a system of linear equations. The problem isalso solved through the extended boundary condition method (T-matrix method). Since an extensive treatment of the T-matrix method is available in the open literature the paper is weighted towards the Fourier series method. The results of both methods are compared. Some illustrative examples showing the effects of different parameters on the scattered field are given.     

扩展立方体最小边界问题的研究

维扩展立方体网络是设计大规模处理机系统时常用的互连网络拓扑结构之一,它以维扩展立方体AQ_n为数学模型。边界问题已成为研究网络拓扑结构性质的工具之一。文中将探索扩展立方体的最小点边界和最小边边界,并进一步研究扩展立方体的相关性质。     

基于窗帧差的镜头边界系数模型及其应用

针对视频结构分析提出了一种新的镜头边界系数模型.首先,按照特定的计算方法计算当前帧的窗帧差,使得窗帧差在镜头内与镜头边界呈现不同的特征;然后,采用相应的镜头边界检测算子计算镜头边界相似系数,镜头边界相似系数越大,则该帧越可能是镜头边界;最后,为了提高镜头边界相似系数的检测能力,根据镜头边界相似系数定义了镜头边界系数.镜头边界系数具有良好的特性,可以单独检测镜头边界,也可以与传统的镜头边界检测方法相结合,为镜头边界检测提供了一种鲁棒的框架.实验结果表明,基于镜头边界系数模型的镜头边界检测方法能明显改善镜头边界检测结果.