随机粗糙面与目标复合电磁散射的基本理论和方法PDF电子书下载

第1章 一维粗糙面与上方二维目标复合电磁散射的矩量法研究 1

1.1 一维粗糙面与上方二维目标复合电磁散射的MOM研究 2

1.1.1 随机粗糙面建模的蒙特卡罗方法 2

1.1.2 入射波与散射系数的定义 7

1.1.3 一维理想导体粗糙面与上方二维理想导体目标复合电磁散射的MOM研究 11

1.1.4 一维介质粗糙面与上方二维理想导体目标复合电磁散射的MOM研究 15

1.1.5 一维介质粗糙面与上方或下方二维介质目标复合电磁散射的MOM研究 19

1.2 一维理想导体粗糙面与上方二维理想导体目标复合电磁散射的多区域MOM研究 25

1.2.1 理论分析 25

1.2.2 数值结果与讨论分析 28

1.3 一维介质粗糙面与上方二维理想导体目标复合电磁散射的多区域MOM研究 32

1.3.1 理论分析 32

1.3.2 数值结果与讨论分析 36

1.4 一维介质粗糙面与二维介质目标复合电磁散射的多区域MOM研究 40

1.4.1 理论分析 40

1.4.2 数值结果与讨论分析 45

参考文献 49

第2章 一维分层介质粗糙面及其与二维目标复合电磁散射的并行FMM研究 51

2.1 一维分层介质粗糙面与二维目标复合电磁散射的MOM研究 52

2.1.1 一维分层介质粗糙面电磁散射的理论分析 52

2.1.2 一维分层介质粗糙面与二维目标复合电磁散射的理论分析 56

2.1.3 数值计算结果与讨论 60

2.2 一维分层介质粗糙面电磁散射的并行FMM研究 66

2.2.1 FMM的基本原理 67

2.2.2 一维理想导体粗糙面电磁散射的并行FMM研究 69

2.2.3 一维分层介质粗糙面电磁散射的并行FMM研究 73

2.2.4 数值结果与讨论分析 74

2.3 一维分层介质粗糙面与二维目标复合电磁散射的并行FMM研究 77

2.3.1 理论分析 77

2.3.2 数值结果与讨论 78

参考文献 82

第3章 粗糙面与多目标复合散射的EPILE+FBM研究 84

3.1 一维导体粗糙面与上方及漂浮二维导体目标复合电磁散射 84

3.1.1 复合场景的建模及复合散射的推导 84

3.1.2 EPILE研究复合散射的公式推导 87

3.1.3 FBM与GFBM的公式推导 90

3.1.4 相对误差与计算复杂度 92

3.1.5 数值计算结果及讨论 93

3.2 一维介质粗糙面与上下方二维导体目标的复合散射 101

3.2.1 复合场景的建模及复合散射的推导 102

3.2.2 EPILE+FBM研究复合散射的公式推导 107

3.2.3 相对误差与计算复杂度 111

3.2.4 数值计算结果及讨论 112

3.3 一维介质粗糙面与上下方二维介质目标复合散射研究 118

3.3.1 复合场景的建模及复合散射的推导 119

3.3.2 EPILE+FBM研究复合散射的公式推导 125

3.3.3 相对误差与计算复杂度 128

3.3.4 数值计算结果及讨论 129

参考文献 134

第4章 一维粗糙面和二维目标电磁散射的FE-BI研究 137

4.1 二维目标电磁散射的FE-BI研究 138

4.1.1 FE-BI混合方法的推导 138

4.1.2 验证和算例 141

4.2 一维粗糙面的有限元区域建模和矩阵重排策略 143

4.2.1 有限元区域建模 143

4.2.2 矩阵重排策略 144

4.3 一维导体粗糙面电磁散射的FE-BI研究 146

4.3.1 边值问题构建 146

4.3.2 数值算例 147

4.4 一维介质粗糙面电磁散射的FE-BI研究 150

4.4.1 一维介质粗糙面电磁散射问题模型 150

4.4.2 一维介质粗糙面电磁散射理论推导 150

4.4.3 数值算例 152

4.5 一维粗糙面与二维目标的复合散射的FE-BI研究 153

4.5.1 一维导体粗糙面与上方单个目标电磁散射问题模型 153

4.5.2 一维导体粗糙面与上方多个二维导体目标的复合散射模型和理论推导 155

4.5.3 一维介质粗糙面与上方二维介质目标的复合电磁散射 158

4.5.4 一维介质粗糙面与下方多个二维介质目标的复合散射模型和理论推导 160

参考文献 162

第5章 粗糙面与目标复合散射的FDTD方法研究 164

5.1 粗糙面与目标复合模型的电磁散射研究 164

5.1.1 FDTD方法的基本原理 164

5.1.2 FDTD方法在一维粗糙面与二维目标复合模型双站散射中的应用 166

5.1.3 基于GPU的FDTD并行方法在一维粗糙面与二维目标复合模型双站散射中的应用 174

5.1.4 FDTD方法在二维粗糙面与三维目标复合模型双站散射中的应用 179

5.2 粗糙面与目标复合模型的宽带散射研究 189

5.2.1 FDTD方法在二维粗糙面与三维目标复合模型宽带散射中的应用 189

5.2.2 FDTD方法在一维粗糙面与二维目标复合模型宽带散射中的应用 194

5.3 色散粗糙面与目标复合模型的宽带散射研究 198

5.3.1 色散媒质的ADE-FDTD公式 198

5.3.2 CPML吸收边界条件 199

5.3.3 ADE-FDTD在一维色散海面与二维目标复合模型宽带散射中的应用 202

5.3.4 ADE-FDTD在一维色散土壤与二维目标复合模型宽带散射中的应用 205

参考文献 208

第6章 粗糙面与目标复合散射的TDIE方法研究 211

6.1 时域积分方程及建模方法 211

6.2 电流基函数及时间步进方程 212

6.3 数值算例 215

6.3.1 TDIE在二维导体目标瞬态电磁散射中的应用 215

6.3.2 TDIE在一维导体粗糙面瞬态电磁散射中的应用 217

6.3.3 TDIE在一维粗糙面与上方二维导体目标瞬态复合电磁散射研究 220

参考文献 227

第7章 粗糙面与目标复合散射的解析近似方法 228

7.1 互易性定理在粗糙面与目标耦合散射中的应用 228

7.1.1 互易性定理 228

7.1.2 相邻目标之间的耦合场 230

7.1.3 粗糙面与目标之间的耦合场 232

7.1.4 应用示例与结果分析 234

7.2 粗糙面与目标耦合散射的四路径模型 238

7.2.1 粗糙面与目标耦合散射的修正四路径模型 238

7.2.2 粗糙面与目标复合散射的复反射系数修正多路径模型 245

7.2.3 时变粗糙面与目标复合散射的加权多路径模型 249

7.3 粗糙面与目标角结构耦合散射的IPO与TDIPO分析 253

7.3.1 粗糙面与目标角结构耦合散射的IPO方法 253

7.3.2 粗糙面与目标角结构耦合散射的TDIPO方法 262

7.4 弹跳射线方法及其在复合电磁散射中的应用 266

7.4.1 弹跳射线方法的原理 267

7.4.2 弹跳射线方法的应用 270

参考文献 277

第8章 粗糙面与目标复合散射高低频混合方法 279

8.1 一维粗糙面和二维目标的多重混合FE-BI-KA方法 279

8.1.1 FE-BI-KA多重混合算法 279

8.1.2 算法验证和数值算例 283

8.1.3 介质粗糙面与分层目标复合电磁散射的FE-BLKA研究 287

8.1.4 导体海面与介质目标复合电磁散射的多区域FE-BL-KA研究 290

8.2 二维粗糙面与目标频域复合散射的MOM-KA法 291

8.2.1 三维导体目标分析的矩量法 292

8.2.2 MOM-PO混合法 299

8.2.3 粗糙面与目标复合单站散射的快速算法 304

8.3 二维粗糙面与目标时域复合散射的TDIE-TDKA法 314

8.3.1 电流基函数与时域电场积分方程 314

8.3.2 显式格式步进方程 316

8.3.3 瞬态远场 320

8.3.4 数值算例 322

参考文献 326