基于高效建模方法的寬帶電磁散射應(yīng)用研究.pdf

1、本文通過對上述三種方法的分析和實(shí)驗(yàn)對比，得出它們各自在計算時間、存儲量、穩(wěn)定性、精確性等方面的優(yōu)缺點(diǎn)。 頻域分析方法一般采用矩量法(MOM)與快速傅立葉變換(FFT)相結(jié)合來計算寬帶電磁散射。隨著快速多極子方法(FMM)和多層快速多極子方法(MLFMA)研究和應(yīng)用，頻域方法得到進(jìn)一步的發(fā)展，目前已經(jīng)可以應(yīng)用計算電大尺寸目標(biāo)的寬帶電磁響應(yīng)。本文第二章以多層快速多極子方法(MLFMA)為基礎(chǔ)，采用頻域方法計算寬帶電磁散射，將其目標(biāo)回

2、波響應(yīng)與直接采用時域方法的計算結(jié)果對比，驗(yàn)證了頻域方法的精確性和有效性，并且為計算復(fù)雜三維電大尺寸目標(biāo)的寬帶回波提供了一種可行的途徑。 傳統(tǒng)的點(diǎn)頻法或窄頻法需要計算目標(biāo)在多個頻率點(diǎn)處的散射場，當(dāng)所求的為寬帶電磁散射時，計算量非常大。采用計算電磁學(xué)中的插值技術(shù)則可以有效的解決這個問題。在第二部分，本文研究了目前較為廣泛應(yīng)用的多種高效插值算法，如漸進(jìn)波形近似(AWE)、基于模式的參數(shù)估計(MBPE)、歸一化電流插值等。以上方法已經(jīng)擺

3、脫了插值技術(shù)研究初期純粹采用數(shù)學(xué)方法對散射場插值的不精確等缺點(diǎn)，結(jié)合了計算電磁學(xué)的物理原理，提取出求解過程中隨頻率緩變的因子進(jìn)行處理，所以，應(yīng)用到寬帶電磁散射計算時都具有很好的效果。在保證一定精度的前提下，極大地節(jié)約了計算量。本文對它們在寬帶范圍的應(yīng)用進(jìn)行了研究和對比分析，并且探討其特性和適用范圍。 雷達(dá)目標(biāo)識別急需一種能夠?qū)?fù)雜電大尺寸目標(biāo)的寬帶電磁散射進(jìn)行求解的算法。本文以電磁學(xué)的高效計算方法為工具，根據(jù)散射中心原理，提出了

4、一種基于等效散射中心模型的頻域插值方法，并利用雷達(dá)成像算法信號旋轉(zhuǎn)不變參數(shù)估計技術(shù)(ESPRIT)求解模型。與傳統(tǒng)雷達(dá)成像的信號處理算法不同的是，目標(biāo)在不同頻率下的散射場不再是由測量所得，而是通過高效電磁建模模擬計算所得，本文通過實(shí)例分析不但驗(yàn)證了該方法在復(fù)雜電大尺寸目標(biāo)寬帶電磁散射計算中的有效性，還根據(jù)模型的電磁特性將ESPRIT算法做出改進(jìn)和優(yōu)化，使其更加符合計算電磁的模型應(yīng)用。 本文從迫切的工程需求出發(fā)，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，為求