用FDTD方法计算二维各向异性涂层目标的RCS

给出了计算二维情况各向异性介质物体散射的时域有限差分 (finitedifferencetimedomain ,FDTD)方法公式 ,讨论了编程时应注意的问题。用FDTD方法计算了各向异性有耗介质涂层目标的雷达散射截面 (radarcossse tion ,RCS) ,说明这种介质涂层能够缩减金属目标的RCS。

弹性波时域仿真的两个问题

为了解决医学超声探测的动态计算机仿真问题,将计算电磁学的时域有限差分(FDTD)方法应用于弹性机械波的模拟.建立了模拟弹性波时的有限差分模型,给出了弹性媒质运动学方程的FDTD离散形式,提出了复杂媒质边界的处理方法,用完全匹配层吸收边界截断计算区域.数值实验验证了上述模型和计算方法的有效性.

各向异性分层介质的电磁波传播特性

为了分析电磁波在分层各向异性介质中的传播特性 ,从无源区域的Maxwell旋度方程出发研究了非均匀各向异性介质中的特征波 .导出了一般各向异性介质中电场和磁场横向分量的耦合矩阵 ,由此得到了传播矩阵 ,进而给出了计算分层各向异性材料的反射系数和透射系数的解析表达式 .

应用改进的ADI-FDTD方法对微带结构进行数值仿真

为了改进微波电路设计的数值仿真方法,在各向异性媒质条件下,将交替方向隐式算法用于时域有限差分方法,直接求解时域麦克斯韦方程,把二阶色散Lorentz媒质吸收边界条件推广到单轴各向异性情形.验证了色散媒质吸收边界的吸收效果比Mur和完全匹配层吸收边界更有效.通过对低通滤波器、贴片天线、线谐振器和螺旋电感等典型微带结构的数值仿真,验证了新提出方法的有效性.

金属表面各向异性涂层的反射系数

在各向异性分层介质条件下 ,得到了横向场传播的本征波解 .给出了计算各向异性介质界面的反射和透射系数的解析表达式 ,最后对金属表面单轴各向异性涂层的反射特性进行了分析 .

光子带隙结构时域仿真

为了研究光子晶体的能带,利用时域有限差分方法对矩形几何结构的光子晶体进行数值仿真.通过分析光子晶体中电磁场的空间分布和随时间的变化,得到了本征模空间分布与光子能带分布之间的规律.然后通过比较不同波矢和不同能带本征模的空间分布,准确地确定了光子晶体的能带.仿真结果有效地验证了本征模理论,为光子晶体新结构设计提供了重要依据.

变系数偏微分方程的区间样条小波配点法

研究了三次样条插值的小波插值函数 ,给出了插值函数的误差估计式 ,提出了用两个一阶导算了矩阵替换二阶导算子的替代算法 .对 Burgers方程进行了验算 .

用时域有限差分法分析涂敷目标的电磁散射特性

为了有效分析涂敷目标的宽带电磁散射特性,采用计算电磁学的时域有限差分方法,分别对涂敷各向同性和单轴各向异性吸波材料的目标进行了计算.研究了涂敷材料厚度、阻抗匹配等因素对目标雷达散射截面的影响.结果表明,当涂敷材料的电磁参数满足匹配条件时,对电磁波的吸收性能最好,从而可以有效地缩减目标的雷达散射截面.

智能化仪表实现微小量检测的两个软件措施

提出了多点平均和展宽频带的算法。利用计算机的数据存储器作为数字式多点平均器的存储器 ,用于检测完全被噪声遮蔽的信号。当模拟 -数字转换 (ADC)器件采样频率一定时 ,采用展宽频带的方法可以实现对高频和很低频率信号的实时处理 ,从而提高了仪表的精度 。

用修正的ADI-FDTD方法研究介质谐振器天线

为了有效地计算矩形介质谐振器的主模,对变换方向隐式(ADI)时域有限差分(FDTD)算法的迭代系数进行修正,即添加各向异性参数修正相速度误差,从而减少数值色散,提高计算精度。给出了改进后的三维ADI—FDTD计算公式,并对算法的稳定性、色散关系以及各向异性参数的选取进行了研究,数值结果证明了所给方法的有效性。文中还用这种方法计算了位于电磁带隙结构上的矩形介质谐振器天线的方向图。

用非正交FDTD方法研究光子带隙结构

为了有效地计算非矩形光子晶体带隙结构,将非正交坐标系用于时域有限差分(FDTD)方法中,在非正交坐标系下离散麦克斯韦方程组,重新推导了FDTD递推公式。将本征色散变量表达方法应用到非正交坐标系,提高了计算的准确性。用这种非正交的FDTD方法研究了非矩形光子晶体横磁场模的带隙结构。数值模拟结果验证了上述计算方法的有效性。

一种估计相关信号波达方向的改进算法

为了研究智能天线系统中发射信号的到达定位问题,给出了一种基于空间平滑技术的算法,对总体最小二乘法——旋转不变技术的信号参数估计算法进行了改进。仿真结果表明,改进算法不仅适用于独立信号源,而且适用于相关信号源,具有计算量小、分辨率高、对信噪比要求低等特点。

矢量三角形基函数矩量法分析双馈天线

为了分析多馈源天线,采用矢量三角形基函数的矩量法求解天线积分方程。介绍了分析线天线所采用的基以及求解过程,对一种带状偶极子天线模型进行数值计算。研究了共模和差模两种馈电模式下,天线的电流分布以及频率特性。计算结果表明,双馈偶极子具有较小的回波损耗、宽频带以及双频工作等优点。

系统矩阵表示的电磁场时域计算方法

为了进一步提高电磁场数值计算效率,把数字信号处理技术和计算电磁学的时域有限差分方法相结合,按照信号与系统理论的概念把求解区域看作一个线性系统,从有源区域的麦克斯韦方程组对称形式出发,推导了离散的时域差分方程组,给出了电磁场求解区域的系统矩阵表达形式.分析了求解差分方程组迭代过程的系统框图,以满足数字信号处理的形式要求.对空域上的微分算子进行矩阵分解,把无条件稳定的电磁场时域离散方程组,通过时间交错迭代格式来处理,给出无条件稳定的方程组的系统矩阵形式,实现电磁波传播过程的模拟.最后,通过一维高斯脉冲的传播、低通滤波器以及紧凑型带阻滤波器的仿真,验证了这种系统矩阵方法的有效性.

广义Davey-Stewartson系统中驻波的稳定性

对非线性Ｓｃｈｒｏｄｉｎｇｅｒ方程中驻波的稳定性进行了研究，讨论了在广义Ｄａｖｅｙ－Ｓｔｅｗａｒｔｓｏｎ系统中稳定驻波的存在条件．

偏微分方程的样条小波及替代算法

研究了三次样条插值的小波插值函数 ,证明了在给定的插值节点上的小波插值函数是三次样条函数空间中的最佳逼近函数 .给出插值函数的误差估计式 ,提出了用两个一阶导算子矩阵替换二阶导算子矩阵的替代算法 ,并对Burgers方程进行了验算 .

一种双模圆极化贴片天线设计

为满足卫星导航系统的要求,采用单点馈电叠层贴片技术,设计了一种双频圆极化宽波束天线;采用隐式的时域有限差分方法,对天线进行全波仿真,分析了影响匹配性能的结构参数,并通过在贴片的一组对边上开矩形缝隙,微调天线谐振频率,同时实现了阻抗带宽和轴比带宽相吻合;总结出改善天线双频匹配特性的方法,解决了双频段同时达到最佳匹配的问题。

用隐式的伪谱时域方法分析宽带天线

为了对复杂结构的天线进行有效分析,采用了变换方向隐式(ADI)的伪谱时域(PSTD)方法,通过分析时间分裂步原理,将三维麦克斯韦方程组降阶为三组一维表达式,用于ADI-PSTD的计算。在保证精度的前提下,该方法计算效率显著提高。文章还给出了一种向外开口的U形双臂印刷天线结构,仿真和实验表明了这种天线具有良好的宽频带特性。

SPIHT编码图像传输的错误保护技术

提出了一种新的SPIHT编码图像传输错误保护算法。该算法采用数据隐藏技术,将纯2维小波最高一级分解的小波系数嵌入最高分辨率级数据重复传输,对码流中的低频和次低频子带系数进行错误保护;对于其他高频子带系数的修复,则利用子带内或者子带间相关性,通过线性数据内插的错误隐藏技术,对受损的小波系数进行修复。实验结果表明,该算法不增加数据冗余,能够有效提高重建图像质量。

基于遗传粒子群算法的高维复杂函数优化方法

针对高维复杂函数优化的特点,提出了一种遗传算法与粒子群算法相结合的主-从结构算法。算法中,主级为全局搜索的遗传算法;从级为局部邻域搜索的粒子群算法。通过主-从协调机制和从级转换函数设计,使算法不依赖复杂的编码方式和进化算子进行全局精确搜索。通过仿真和比较实验,验证了算法对高维复杂函数优化的有效性。