基于Daubechies小波的MRTD在电磁散射及辐射中的研究

来源 :哈尔滨工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ctbt010
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由于计算机技术的飞速进步和工程中不断出现的电磁问题,使得用来计算电磁场的数值方法也在蓬勃发展。1966年由Yee提出的时域有限差分法(FDTD)是目前使用最为广泛的数值计算方法之一,提高计算效率,降低网格密度并保持适当的精度是其追求的主要目标。1996年,Krumpholz和Kate(?)hi首次提出时域多分辨分析法(MRTD),它通过降低网格点密度,在FDTD基础上可以大大地节省计算机的CPU时间和内存量。本论文的研究内容主要是围绕MRTD展开的。首先通过介绍多分辨分析(MRA)和FDTD来引出MRTD的基本理论以及一些关键技术,以基于Haar小波函数的MRTD为例,模仿FDTD已有理论,介绍该方法的差分格式、数值稳定性、吸收边界条件、激励源设置、近-远场外推等;然后提出基于Daubechies小波基的MRTD算法,系统推导其差分公式,并计算出解的稳定性和数值色散特性;最后利用该算法仿真出一维、二维和三维目标的电磁散射,并研究了对称振子天线的辐射问题,通过实验结果可以显示出该方法可以接近奈奎斯特采用定理极限,进而论证了时域多分辨分析法不但有良好的色散特性,而且具有计算速度快,精度高,使用计算机的存储空间和内存使用量少等多个优点。时域多分辨分析法作为一种更新、更方便、更有效的电磁场数值计算方法,以其具有的多种优点,在电磁场数值计算领域的地位和作用正在迅速提高,今后必成为热门的研究方向,将有更加广阔的发展前景和空间。
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