一种高精度差分格式

在微分－Ｔｈｏｍｐｓｏｎ变换结合时域有限差分技术计算复杂目标的电磁散射特性的方法中，差分格式的构造和选取与解的精度存在着密切关系。提出一种新的高精度差分格式，其数值实现进一步证实了该方法能精确模拟任意形状目标的电磁磁射过程。     

一种有效的吸收边界条件及其应用

从二维波动方程出发 ,经过相关理论分析 ,充分利用其内含的局域性特点 ,得出了局域边界条件 ;并把它和Mur二阶边界条件相比较 ,发现从理论到数值仿真 ,新边界条件都比Mur二阶边界更有效。而且 ,和Mur二阶边界条件相比 ,它只增加非常少的计算量和计算机内存。最后 ,应用新边界条件来模拟平面波在多层媒质中的传播 ,发现新吸收边界更适合解决此类问题     

基于数字地图的二维电波传播问题仿真

为快速预测二维地理环境下的电磁环境特性,应用二维抛物方程模型对电磁环境进行仿真。为了得到真实有效的地形数据,研究了从GeoTiff中抽取网格点上地理信息的方法,并利用双线性插值法计算了任意位置处的高程值。同时研究了地球表面两点之间计算距离的方法,将该方法的计算结果与GIS软件结果进行对比,验证了该方法的可靠性。在标准大气环境下,利用二维抛物方程模型仿真分析了不同距离处不同高度的电波传播传播因子的变化情况,为预测真实地理环境中的电波传播特性提供了一种有效的方法。     

外场作用双导线的电磁耦合时域分析方法

基于时域有限差分（finite-difference time-domain，FDTD）法和传输线方程，并结合插值技术，研究了一种高效的时域混合算法，能够快速模拟电磁波照射自由空间和屏蔽腔内双导体传输线的电磁耦合，并实现空间电磁场与双导线瞬态响应的同步计算.该算法先采用FDTD方法模拟双导线周围空间的电磁场分布，结合插值技术构建适用于双导线电磁耦合的传输线方程，再采用FDTD的中心差分格式进行离散，从而求解得到传输线和端接负载上的瞬态响应.同时，分析双导线间距对其电磁耦合的影响，掌握其耦合规律.通过相应数值算例的模拟，并与FDTD方法进行对比，验证了该时域混合算法的正确性和高效性.     

利用超宽带脉冲反演二维导体目标图像

讨论了自由空间中导体柱图像重建的时城实数遗传算法,导体柱的围线用极坐标形式下的形状函数来表示。逆散射问题转换成受限制的优化问题,形状函数的系数就是需要优化的变量,通过尽量减小随时间变化的散射场的测量值与计算值之间的相对误差来不断优化。并通过计算机仿真验证了此方法的优越性。     

高功率电磁波脉冲在电离层中的传播

 用时域伪谱(PSTD)算法数值模拟了高功率电磁波脉冲在整个电离层中的传播。利用缩减的电离层模型并忽略非线性过程,脉冲在电离层中的传播可用脉冲在冷等离子体中的传播方程来描述。时域有限差分(FDTD)法解决这个问题将耗费大量的时间和内存,因此,使用PSTD方法来解决冷等离子体中的方程,并采用完全匹配层边界条件截断求解空间。所得脉冲在整个电离层传播的数据显示,在265 km附近有一个分界点,其以下是反射波,以上既有反射波又有前向波。这与用高阶(FD)2TD方法数值模拟结果一致,表明时域伪谱算法模拟电磁波在电离层中长距离传播的有效性。     

不同极化方向电磁脉冲作用于计算机机箱的效应分析

利用时域有限差分法(FDTD)分析了电磁脉冲对计算机机箱的耦合规律。讨论了不同极化方向的线极化电磁脉冲在正向时对计算机机箱的耦合规律和上方斜入射时对计算机机箱的耦合规律。研究表明:耦入计算机机箱的功率密度主要来自于机箱正面的窄缝;上方斜入射较正面入射时,耦入波向机箱下部传播,使得机箱中部功率增大;对于耦合进机箱的功率密度,垂直极化比平行极化入射时大得多。     

基于抛物方程法的对流层散射通信信道建模及分析

为了分析实际应用场景中的气象环境因素对对流层散射通信性能的影响,采用抛物方程法结合湍流大气结构模型构建了对流层散射信道模型,并利用其计算了对流层散射传输损耗与信号快衰落分布,结果与ITU模型结果和理论快衰落分布曲线一致.在此基础上推导了散射信道在QPSK调制下的误码率,对实际传播场景下的散射通信链路进行了电磁建模和仿真计算,并分析了不同气象环境因素对误码率的影响.仿真结果表明：当通信距离较远时,信号服从瑞利分布,此时环境对误码率的影响较小;随着通信距离变近,源自某一散射体路径的信号功率会增强,信号可能出现莱斯分布,此时误码率随环境因素改变出现较大波动;通信距离相同时,在高温和潮湿气候下湍流活动较强,电波传输损耗较小,可实现较好的通信效果.     

Thompson—FDTD方法中的两步法

本文将流体力学领域的微分－－Ｔｈｏｍｐｓｏｎ变换与时域有限差分（ＦＤＴＤ）技术结合起来，所形成的Ｔｈｏｍｐｓｏｎ－ＦＤＴＤ方法，首次用来计算和分析任意形状介质体的电磁散射特性，该方法至少具有两个明显的优点，可以把不规则形体变换成规则形体，有利于精确匹配边界条件；可以任意调配网格分布，有利于提高计算精度，其数值实现进一步证实了该方法能精确模拟任意形状介质目标的电磁散射过程。     

基于LiDAR点云的地理电磁环境建模及仿真研究

在复杂地理环境中,不规则的地形和多样化的地表覆盖物会给电波的传播造成较大的影响.针对数字高程模型（Digital Elevation Model,DEM）电磁建模缺少地表覆盖物信息的不足,研究了基于LiDAR点云的地理电磁环境的建模.采用数学形态学方法对格网化后的LiDAR点云数据进行处理,从点云数据中先后提取了地物、地形的信息,在此基础上,对各种地物赋予其相匹配的电磁参数,得到了更为准确的地理电磁环境的模型,并采用抛物方程模型对有真实地表覆盖物环境下的电波传播特性进行了仿真分析.相较于传统的基于DEM的电磁建模,该电磁建模方法能够获取到地形、地物的信息,更全面地考虑到地物对电波传播特性的影响,预测结果也将更加准确有效.