再辐射边界条件在FDTD中的应用

目前的吸收边界条件存在编程复杂,占有内存空间与计算量过大等缺点。再辐射边界条件通过在截断边界处引入与入射波等效电磁流符号相反的源,使得穿过边界的电磁场得到有效的衰减。与传统的吸收边界条件相比,再辐射边界条件具有吸收性能优越,设计思路清晰,编程简单,内存占有少,计算时间短的优点。推导了在离散网格中再辐射边界的反射系数与时间及空间步长的关系,通过时域有限差分方法（FDTD）进行了验证,与理论值基本相符。     

支持Web Services语义组合的框架IRS-Ⅱ：分析与讨论

Web Services是基于Internet进行分布式计算的基本元素,面向Service的计算将成为未来计算技术发展的趋势.但如何能够自动发现需要的Service资源,提高Web Services组合的智能化程度,是近来的研究热点之一.IRS-II首先提出基于任务本体的Service发布、发现和组合方法,可以说是将Service发现和组合从语法的层次提升到了语义的层次.本文首先深入分析了IRS-Ⅱ提出的方法及其体系结构,然后对Web Services的智能检索和服务组合的问题进行讨论.     

双频微型贴片天线的H-MRTD模拟

利用槽隙加载及短接技术设计了双频小型微带天线.通过调节短接面宽度,两谐振频率f₁₀及f₃₀可明显降低,天线尺寸显著减小,而且频比(f₃₀/f₁₀)的可调范围为1.7～2.3.首次将三维H MRTD(Haar-Wavelet-Based Multiresolution Time Domain)全波分析方法应用于该天线的建模和分析,并将H MRTD数值计算公式推广到了非均匀有耗媒质中.数值模拟结果同传统FDTD(Finite Difference Time Domain)方法及实验结果进行了比较.结果表明,每个波长只需取较少的空间离散网格,三维H MRTD时域全波分析方法便能较精确地模拟微机械微带天线,并能有效地减少CPU计算时间及节省计算机内存.     

探地雷达数值模拟的吸收边界条件研究

运用时域有限差分法实现探地雷达数值模拟时,边界条件的吸收特性对计算结果起着关键性作用。目前应用于探地雷达数值模拟的吸收边界有：Mur二阶吸收边界、超吸收边界和完全匹配层,本文引入一种新的吸收边界：单轴各向异性理想匹配层（UPML）,实现对有损耗介质中雷达波传播的数值模拟;并在激励源子波中心频率分别为100MHz、500MHz和1000MHz的情况下,以二维空间中的电偶极子辐射作为算例对Mur二阶、广义完全匹配层（GPML）和UPML吸收边界的全局误差进行比较,结果显示在不同频率下,UPML的计算精度都较Mur二阶吸收边界和GPML高;最后,应用该方法对两种常见的探地雷达模型进行正演剖面合成,取得了较好的结果。     

隧道前方不良地质体探地雷达正演模拟研究

探地雷达正演模拟是反演和剖面判释技术的基础,是人工识图的依据,可以提高图像解释的精度和准确度。从概括宏观电磁场规律的Maxwell旋度方程出发,运用Yee网格模型和中心差分公式,通过引入复介电常数,推导了二维单轴各向异性理想匹配吸收边界的电、磁场离散差分公式,并用MATLAB语言编写了基于单轴各向异性理想匹配吸收边界的二维横磁波探地雷达数值模拟程序,运用该程序对隧道前方断层破碎带、方形和圆形溶洞进行了正演模拟,揭示了不同地质体的图谱特征、反、绕射规律和传播特性。模拟结果表明：单轴各向异性理想匹配吸收边界能有效抑制差分网格截断边界处非物理因素反射,很好地突出有效波,更便于工作人员依据图谱准确地进行地质解释。     

平面光集成器件的时域伪谱法分析

将时域伪谱（PSTD）方法应用于平面光集成器件的分析，推导并实现了可用于PSTD方法的单轴各向异性完全匹配层（UPML）吸收边界条件，讨论了专用于导波结构仿真的一种紧凑的PSTD激励源。并对分布式反馈（DFB）光栅进行了数值模拟，其仿真结果与传统时域有限差分（FDTD）方法相当吻合，但PSTD无论在计算时间还是内存需求方面都大大优于FDTD方法。     

色散介质的探地雷达正演模拟

利用时域有限差分(FDTD)法进行地下管线的探地雷达剖面正演合成,采用单轴各向异性理想匹配层(UPML)作为吸收边界,结合辅助场的方法,推导色散介质的二维FDTD迭代公式,并分别在土壤为均匀介质和色散介质的情况下,详细分析地下管线的电磁波响应特征,总结媒质参数对管线的电磁波响应的影响规律,研究结果对野外资料的解释有一定的指导意义.     

面向解释的偏差分析问题解决方法

问题解决方法在知识工程中扮演重要角色.针对一些应用领域没有提供适宜的分类层次的领域知识的情况,通过采用属性和值分开的方法进行匹配与搜索,给出面向解释的偏差分析问题解决方法,并使用基于本体的可重用的UPML框架对偏差分析问题解决方法的结构和主要组件进行了描述,最终由JESS语言实现,同时对问题解决方法的可重用性的实现进行了研究.     

二维DGTD方法中UPML吸收边界的实现

针对二维情形单轴各向异性完全匹配层吸收边界条件,研究了横磁波情形时域离散伽略金算法单轴各向异性完全匹配层吸收边界的理论基础和实现方案．借鉴时域有限差分方法--时域离散伽略金算法中吸收边界阻抗匹配、各向异性介质参数设置和匹配矩阵等思想,结合时域离散伽略金算法空间离散网格的非结构特性和离散单元之间场量传递的特点,给出了在单轴各向异性完全匹配层中电磁场量时域迭代公式,进一步离散成为离散时域迭代计算式．由于时域离散伽略金算法网格的非结构特性,一阶SM吸收边界条件一般对入射电磁波的反射率在-24dB左右．仿真算例说明,给出的时域离散伽略金算法单轴各向异性完全匹配层吸收边界对电磁波的双重衰减达130dB,表明单轴各向异性完全匹配层具有良好的吸收效果．     

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。