基于非条件稳定时域有限差分法的传输线瞬态分析

讨论了非条件稳定交替方向隐式(ADI)时域有限差分法(FDTD),把ADI-FDTD应用于传输线瞬态分析,首次推导出基于ADI-FDTD算法的传输线电报方程迭代公式,定义了传输线边界条件,进行了非条件稳定性的理论证明。该方法克服了Courant稳定条件的限制,时间步长只由数值色散误差来确定。计算结果表明,该方法与传统的FDTD的计算结果吻合,可以大大提高计算效率,对于长时间才能稳定的问题具有较高的使用价值。     

时域有限差分法中的GP U加速高效CP ML方案

针对并行CPML存在的计算冗余和访问冗余问题,提出了一种用于时域有限差分法的图形处理器加速无除法联合最小访存CPML更新方案。该方案通过重新安排 CPML 迭代公式,将除法操作吸收进公式的固定系数中,消去了图形处理器计算中负担繁重的除法操作。该方案进一步通过合并 P ML 区域内时域有限差分法常规场值更新步骤和CPML更新步骤,剔除了这两个步骤中的重复访存,使算法的访存需求最小化。数值验证结果表明,在同等精度下,CPML 更新过程和 PML 区域场值整体计算过程分别减少了70%和44%的计算时间。     

波导不连续性的时域分析

利用时域有限差分法分析了标准矩形波导内的各种不连续结构。采用理想匹配层边界条件以有效吸收边界面上的出射波，并与色散边界条件的吸收效果作比较。然后，给出了主模工作下各种波导不连续结构的等效双端口网络参数     

有限差分法和隐式龙格库塔法求解Burgers方程

提出一个新的方法求解一维Burgers方程,组合使用有限差分法和隐式龙格库塔法求解Burgers方程。首先使用二阶有限差分法进行空间离散,得到一个常微分方程组,然后使用高阶A稳定的隐式龙格库塔法求解常微分方程组,最后比较数值解和精确解,数值结果证实该方法有很高的精度和稳定性。     

时域有限差分法的优化吸收边界条件

基于单向波算子,给出了一个形式简洁的Ｎ阶优化吸收边界条件,给出了确定其参量的方法．数值结果表明,对于特定电磁问题,适当选择参量,优化吸收边界条件优于同阶Ｍｕｒ吸收边界条件．     

互联网上时域有限差分法程序分析

分析了互连网上以时域有限差分法作为内核的计算电磁学软件;概述了其各自的应用范围和使用界面特点;介绍了进行FDTD运算时处理边界条件和加速计算所采用的算法,说明了其激励类型和参数设定方法;简述了输入和输出文件的特点和功能。     

时域有限差分法在汽车EMC分析中的应用

结合时域有限差分法(FDTD)直接用有限差分式代替Maxwell时域场旋度方程中的微分式,分析了空间和时间离散间隔对数值色散及数值稳定性的要求,提出一种简化计算机编程的完全匹配层(PML)参数设置方法,利用时谐场函数加窗构建车内激励源。在此激励源激励下,描绘了电磁波的传播和与目标的相互作用过程,得到复杂物理过程的清晰仿真图像。     

路面雷达电磁波的时域有限差分法模拟

介绍了路面雷达电磁波在路面结构中传播的基本原理,结合时域有限差分法算法,分别分析一维FDTD方程、软激励源、分层介面的有效参数、吸收边界条件在应用实现模拟过程中的重要影响,并建立了空气耦合式路面雷达的正演模型.理论模拟和实际工程数值算例表明:该模型对路面雷达正演模拟是可行的,误差不超过2%.     

有源集成天线的时域有限差分法分析

将有源器件Gunn管的非线性集中模型直接编入时域有限差分算法，分析了有源天线的时域瞬态响应，计算结果基本上和实验结果吻合，为有源天线的分析设计提供了一条新的途径。     

PML - FDTD在三维柱坐标系下的实现

在三维复扩展柱坐标系下推导了麦克斯韦方程在完全匹配层吸收边界条件中的时域有限差分(PML-FDTD)表达式,将FDTD推广到三维扩展柱坐标系中;为保证其求解的稳定性,给出了更为严格的时间步长计算公式,并去除了对称轴上的奇点;提出了利用插值法对PML最外层理想金属层进行设置的方法,改善了PML的吸收性能.     

一种高稳定的复杂色散介质分析FDTD方法

针对复杂色散介质电磁特性分析问题,提出一种新的、高稳定通用时域有限差分法．该方法从二阶复有理函数形式的极化率函数入手,将纽马克算法同时作用于极化矢量与电场的时域关系式两边,得到显式时域有限差分时域递推公式,并从理论和数值两方面对该算法的稳定性进行了分析．该方法不仅可作为处理包括复共轭极点-留数、临界点、修正洛伦兹以及二阶复有理函数等复杂色散介质问题的通用时域有限差分方法,而且具有更高的稳定性．     

基于交替方向乘子法的图像盲复原

为了克服正则化理论的全变分图像盲复原模型中出现的运行效率低、效果不好等问题,提出一种基于交替方向乘子法的盲复原迭代算法。该算法通过交替迭代的方式,将复原图像与点扩散函数交替估计,同时不必更新惩罚项从而提高了运行速度和复原的质量。计算同时加入了对点扩散函数的归一化和阈值约束条件以及对图像的正定性条件。数值试验中,对不同模糊类型的图像进行了盲复原处理,并与已有的其他盲复原方法进行了比较。从主观评价能够发现,提出的算法能够改进图像的质量,提高其分辨率;通过客观指标比较,峰值信噪比(peak signal to noise ratio, PSNR)最大能够提高1.2 dB,结构相似度(structural similarity index, SSIM)最大提高1%,计算时间最大节约一半左右。     

一种计算旋转对称目标散射的有限元算法

给出了一种混合使用有限元和圆柱完全匹配层计算旋转对称目标散射的有限元算法。使用矢量棱边基函数表示横向场分量，用标量节点基函数表示角度场分量。矢量基函数的使用消除了伪解问题，圆柱坐标完全匹配层（PML）的使用缩减了有限元网格，从而避免了无用的计算。这种方法能够处理大型的实际雷达目标，对于标准目标的计算结果符合得很好。     

Schrodinger方程的一种交替分组显式迭代方法

构造出求解Ｓｃｈｒｏｄｉｎｇｅｒ方程ｕｔ＝ｉｕｘｘ绝对稳定的二层隐式差分格式,其截断误差为Ｏ（τ＾２＋τ＾２Ｈ＾２＋Ｈ＾４）（其中τ和ｈ分别表时时间长步和空间步长）。以此格式为基础,设计出一种交替分组显式迭代方法,并证明了它的收敛性。数值算例表明本算法具有良好的实用性和很高的数值精确度。     

室内无线传播中一种混合建模方法的改进

改进了一种基于射线跟踪法和时域有限差分法的混合方法,并用于室内无线传播的数值建模研究。推导了用于混合方法的完美匹配层(PML)吸收边界条件的有限差分公式,给出了对比结果。计算结果的图像显示,可以达到15%改善,并获得更准确的传播预测。     

复杂目标对柱面波散射的二维ADI-FDTD方法

为了处理柱面波照射复杂目标的散射问题，给出了二维ADI—FDTD方法中加入柱面波(线源)的详细计算公式．这种加源方式的特点是两个子时间步上都存在线电流源的激励．作为验证，应用文中方法计算了线电流照射金属圆柱的辐射方向图，与级数解结果一致，给出了线电流照射复杂目标二维机翼的辐射方向图，与常规FDTD计算结果吻合得很好，表明此种方法的正确性，计算中时间步的取值突破了Courant稳定性条件的限制．     

一种基于L型阵列的二维波达方向估计的新方法

提出了一种在高斯白噪声环境下基于L型阵列的二维DOA估计的新方法。该算法利用阵列结构的特点首先计算3个互相关矩阵,然后用这3个互相关矩阵构造一个特殊的大矩阵,对其进行特征值分解获得信号子空间的估计,进而利用二维ESPR IT方法实现方向角与仰角的估计。该方法不需要谱峰搜索,能够很好地解决参数配对问题。仿真试验表明,该算法估计精度高、计算量小,有一定的实用性。