面向FDTD方法的空间网格生成技术研究

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本文基于八叉树原理和时域有限差分法(FDTD)对车载多天线系统进行电磁兼容特性的分析与研究。时域有限差分法(FDTD)作为一种计算电磁场问题的数值方法,可以直接从麦克斯韦方程出发,充分形象地模拟电磁波的传播过程,同时在脉冲激励下,只需要计算一次就可以得到宽频带的相关频域信息。时域有限差分法也可以用来处理复杂介质和形状目标的电磁场等问题,且计算程序具有很强的适用性和普遍性。基于以上特点,本文将其用于通信车体系统的模拟与仿真。在用时域有限差分法计算相关电磁场的问题时,首先要将车体模型进行空间网格划分,本文基于八叉树算法来实现对车体模型的空间网格划分。八叉树结构是一种用来描述三维空间的树状数据结构,它在三维可视化技术方面得到了广泛的应用。  基于时域有限差分法,本文以八叉树结构为切入点,根据八叉树结构的特点设计车体模型的网格划分算法,重点分析了基于FDTD的三维空间网格划分算法。在研究了算法基本步骤的基础上,提出了八叉树结点剖分算法、结点状态的判断算法。在此基础上,以C++编程语言和OpenGL为工具,编写了三维空间网格划分软件,实现了把车体模型划分成满足精度要求下的结点,最终实现了车体模型几何造型中单元分解法的可视化显示。
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