基于传播子技术的辛时域多分辨率方法

 数值求解三维时域Maxwell方程的过程中,保持方程的内在结构显得尤为重要.利用Hamilton函数的变分形式,将Maxwell方程表述为Hamilton正则方程形式.在时域方向,利用辛传播子技术对方程进行离散以保持方程的内在结构;在空域方向,采用时域多分辨率方法对三维旋度算符进行差分离散,建立了求解Maxwell方程的辛时域多分辨率(S-MRTD)方法.对S-MRTD方法的稳定性及数值色散性进行了系统的探讨,数值结果表明该方法的正确性及高精度性.     

一种求解Maxwell方程组的无条件稳定时域精细积分法

本文提出了一种基于精细积分技术求解Maxwell旋度方程的半解析时域方法.由于精细积分技术的引入,该方法不仅摆脱了Courant-Frendrich-Levy稳定性条件对时间步长的限制,而且使得数值色散与时间步长的选取无关.文中分别推导了时域精细积分法在计算区域内和吸收边界处的差分格式,时域递推的计算格式;并提出了时域递推过程涉及的矩阵不可逆问题的解决方案.进行了实例计算,并与解析解和时域有限差分法的结果进行了对比.     

两种相位共轭技术对光纤中超短光脉冲传输失真的补偿比较

通过理论分析和数值计算,比较了时域相位共轭技术和频域相位共轭技术对光纤中由于色散和非线性引起的超短光脉冲传输失真的补偿效果。结果表明,在仅考虑群速度色散和自相位调制效应时,时域相位共轭技术与频域相位共轭技术的补偿效果一致;当需要考虑三阶色散时,频域相位共轭技术的补偿效果优于时域相位共轭技术;当需要考虑脉冲内拉曼散射时,时域相位共轭技术的补偿效果优于频域相位共轭技术;当上述四种效应同时考虑时,频域相位共轭技术的补偿效果略优于时域相位共轭技术。同时还对上述两种补偿技术的应用进行了讨论。     

时域近场测试中的采样面截断误差分析与修正

采样面截断误差是影响近场测试结果的一个很重要的因素。本文结合频域近场测量中对采样面截断误差的分析结果,根据时域近场测量的时域近场特性,借助PSTD算法和PML技术,提出一种修正时域近场测量采样面截断误差的新方法,数值例子验证了方法的有效性。     

电小尺寸凹槽的远区数值绕射系数

应用时域有限差分（FDTD）方法和时域加窗技术从物体的时域散射场中分离出劈和凹槽一类散射中心的贡献,计算其远区数值绕射系数。对于电小尺寸凹槽的远区数值绕射系数,结合微扰法给出了其计算结果。     

三维最优时域有限差分方法

数值色散是时域有限差分方法(FDTD)中最主要的误差来源,导致数值相速成为频率和方向的函数。文中讨论了一种基于最优有限冲激滤波器设计方法的最优差分格式,从频率空间或者波数空间中实现对理想偏微分算子的逼近,构造一种新的具有低数值色散关系的最优时域有限差分方法。文中导出了其数值色散关系和进行了稳定性分析,并通过与常用的基于泰勒级数展开定理的高阶(2,4)时域有限差分法相比较,发现最优时域有限差分法的数值色散得到了极大的改善。最后通过一个数值例子来验证其有效性。     

利用时域散射场进行目标方位探测研究

为充分地开发电磁场时域响应数据中潜在的大量有用信息,提出一种新颖的仿真算法,将阵列信号处理技术应用到对电磁场时域响应的后处理中,可以确定目标的方位和距离,以及探测浸没在某种背景下的目标.通过时域有限差分法(FDTD)与MUSIC方法相结合,实现了具体的数值模拟,从而证明利用阵列信号处理技术能够从电磁场时域响应当中获得潜在信息,同时两者结合可以构成更为完善的数值模拟.     

介质杆天线的时域特性分析

超宽带技术在通信、雷达等众多领域获得广泛应用，时域天线是其关键技术。对介质杆天线用作时域天线的可行性进行了分析，并给出选择介质杆参数的依据。同时还使用FD-TD(时域有限差分法)数值计算方法分析了在超宽带情况下介质杆的直径、激励方式及终端渐变方式对天线的传播特性及辐射特性的影响。分析表明这种天线适宜用作时域天线。     

用二维时域有限差分法分析微带线和光波导

本文利用统一的简化二维时域有限差分法分析了几种没的各向异性波导，通过所得的数值结果与其它解析技术和数值技术获得的数值结果作比较，证实了我们所用的方法的精度和有效性。     

用于电磁波多尺度问题求解的高效FDTD-PITD混合算法北大核心CSCD

针对电磁波多尺度问题的高效仿真需求,提出了基于亚网格技术的时域有限差分(FDTD)方法与时域精细积分(PITD)方法的混合数值算法。该混合算法的基本思想是采用局部亚网格技术分别对精细结构区域以及其他区域进行剖分,并应用FDTD方法和PITD方法分别对粗网格区域与细网格区域进行求解,同时构建信息交互策略交换细网格区域与粗网格区域的计算信息。一方面该方法减少了电磁波多尺度问题的网格剖分数目,显著降低了内存需求;另一方面由于应用于细网格区域的PITD方法不受Courant-Friedrich-Levy(CFL)数值稳定性条件的限制,该混合方法能够采用较大的时间步长进行仿真,减少了迭代步数以及CPU执行时间。数值计算结果验证了混合算法的稳定性、可行性以及高效性。     

图像增强技术在指纹中的应用

描述了在空间域、频率域以及数学形态学上的图像增强技术，分析和讨论了空间域和频率域以及形态学三种方法在指纹上的应用。由于采用单一的图像增强技术不能达到令人满意的效果，有必要将多种方法结合使用。经过实验处理后得到的结果图像，表现出指纹中的突出特征，实验结果中有些特征是单一图像增强技术不能提取出来的。     

基于时域和空域混合的低信噪比视频降噪算法及其分析

论述了几种基于时域和空域混合的对低信噪比视频图像进行降噪处理的算法.考虑单独使用时域或空域降噪算法对视频图像进行处理的缺点和不足.在时域上,由于视频图像帧与帧之间有较强的相关性,采用递归加权算法;在空域上,分别采用第二代Curvelet变换理论的Wrap算法( Wrapping-Based Transform)、全变差...     

材料电磁脉冲屏蔽效能研究进展

首先总结了国外电磁脉冲的研究现状及屏蔽效能的测试方法,并分析了国内电磁脉冲屏蔽效能的测试方法及根据频域测量结果估计时域响应研究进展,然后介绍了屏蔽效能频域和时域表征方法,特别是近几年来电磁脉冲屏蔽效能的表征方法,最后指出了当前电磁脉冲屏蔽效能研究中需解决的问题及今后研究方向,对电磁脉冲作用下材料屏蔽效能的研究具有指导意义。     

Analyse par différences finies de la diffraction d’ondes électromagnétiques transitoires: application à l’étude des microantennes

Electromagnetic scattering by an electromagnetic wave is more and more considered in the time domain. So numerical methods of resolution such as the finite difference time domain method have been particularly studied since some years, this is due to their versatility and their numerous possibilities. Two finite difference methods are presented in this paper first a scattered field, then a total field method. Because of the impossibility of the classical method to take dielectric structures into account, a total field method has been developed. These numerical methods are then applied in the domain of microstrip patch antennas, first in emission, then in reception to analyse the susceptibility of antennas boarded on satellites.     

海战场赛博空间态势感知能力定量分析

海战场赛博空间态势感知包括感知层、理解层和预测层3个层级,感知层体现为信息域能力,理解层和预测层体现为认知域能力。分别提出了信息域和认知域能力的度量方法,其中信息域能力的度量是通过构建完备性、准确性、时效性3个指标,来衡量战场态势与输出态势的差异,认知域能力的度量采取德尔菲法,得出了海战场赛博空间态势感知能力的度量方法...     

Motion estimation in the 3-D Gabor domain.

Motion estimation methods can be broadly classified as being spatiotemporal or frequency domain in nature. The Gabor representation is an analysis framework providing localized frequency information. When applied to image sequences, the 3-D Gabor representation displays spatiotemporal/spatiotemporal-frequency (st/stf) information, enabling the application of robust frequency domain methods with adjustable spatiotemporal resolution. In this work, the 3-D Gabor representation is applied to motion analysis. We demonstrate that piecewise uniform translational motion can be estimated by using a uniform translation motion model in the st/stf domain. The resulting motion estimation method exhibits both good spatiotemporal resolution and substantial noise resistance compared to existing spatiotemporal methods. To form the basis of this model, we derive the signature of the translational motion in the 3-D Gabor domain. Finally, to obtain higher spatiotemporal resolution for more complex motions, a dense motion field estimation method is developed to find a motion estimate for every pixel in the sequence.     

The Method of Weighted Residuals: A General Approach to Deriving Time- and Frequency-Domain Numerical Methods

The Method of the Weighted Residuals (MWR), sometimes known as the Method of Moments (MoM), has traditionally been applied in the frequency domain and has been shown to be effective and efficient, especially in computing open electromagnetic structure problems. Although it has been extended to the time domain in various forms, it is generally employed to solve integral formulations derived from Maxwell's equations. Therefore, it is often considered to be one type of numerical method that is different from other numerical methods, such as finite-difference methods. However, in this paper we will show that the MWR, or MoM, is not just a method per se: it can in fact be a general framework for or approach to unifying or deriving most of the numerical methods developed so far, either in the frequency domain or in the time domain. As a result, all numerical methods can be quite easily understood and can be categorized in one general method, although their conventional derivations may still have their respective advantages. One potential application is that the hybridization of different numerical methods can now be done within a uniform framework. The paper is intended for both beginners and experienced practitioners in the area of numerical electromagnetic modeling.     

基于确知波形的宽带宽角相控阵发射波束形成方法

在大孔径宽扫描角情况下,利用窄带相控阵发射不出去宽带高分辨信号,本文经理论分析说明了这一点,并提出两种基于已知波形的宽带宽角相控阵发射波束形成方法,给出了实现示意框图,通过计算机仿真验证了其可行性.新方法采用时域数字处理,在性能上是最优的.与时域采用抽头延迟线的FIR滤波器波束形成方法和频域DFT波束形成方法相比,文中方法简单,所需设备量少,易于工程实现.     

分数阶Fourier变换域中网络流量的自相似特性分析

通过分析网络流量数据在FrFT域的统计特性发现,实际网络流量在FrFT域满足自相似性,进一步地,针对网络流量在FrFT域的“时域”和“频域”展开,分别给出了基于改进的整体经验模态分解—去趋势波动分析（MEEMD-DFA）的Hurst指数估计法以及基于加权最小二乘回归（WLSR）的Hurst指数自适应估计法。实验结果表明,相比于现有估值算法,MEEMD-DFA法具有较高的估计精度,但计算复杂度高;而FrFT自适应估计法则具有更优的估计顽健性,且计算复杂度较低,可作为一种实时在线估计真实网络数据Hurst指数的方法。