未來(lái)的戰(zhàn)場(chǎng)隨著電子設(shè)備大量應(yīng)用,戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境變得越來(lái)越復(fù)雜。這對(duì)目標(biāo)信息的準(zhǔn)確獲取的難度越來(lái)越大。各國(guó)都十分重視對(duì)復(fù)雜電磁環(huán)境分析方面的研究,而國(guó)內(nèi)的研究才起步不久,還有許多問(wèn)題需要解決。針對(duì)這個(gè)現(xiàn)狀,本文參考國(guó)內(nèi)外的相關(guān)研究成果,深入研究基于大數(shù)據(jù)挖掘的復(fù)雜電磁環(huán)境中目標(biāo)定位問(wèn)題,本課題也是首次將數(shù)據(jù)挖掘相關(guān)理論算法應(yīng)用于分析復(fù)雜電磁問(wèn)題,研究目標(biāo)定位干擾模型中的一些關(guān)鍵技術(shù),為電磁模型的分析提供一種優(yōu)化方法。本課題首先研究目標(biāo)定位干擾模型仿真計(jì)算加速方法,針對(duì)時(shí)域有限差分方法(FDTD)特點(diǎn),提出MPI+OpenMP混合技術(shù)的并行計(jì)算模型和實(shí)現(xiàn)的計(jì)算流程,以及對(duì)并行算法的性能進(jìn)行分析,加速效果明顯。接著研究基于概率模型的方法在目標(biāo)定位中的應(yīng)用,主要研究基于粒子濾波器的蒙特卡洛定位法,提出該定位算法的實(shí)現(xiàn)方案,并與其他方法進(jìn)行比較,該方法能夠更為高效地實(shí)現(xiàn)定位。本文研究的各關(guān)鍵技術(shù)可應(yīng)用于目標(biāo)定位的干擾模型分析,本文主要的研究成果如下。(1)提出基于MPI+OpenMP混合技術(shù)的FDTD并行計(jì)算方案。研究了并行算法的約束條件,并在Visual C++平臺(tái)下實(shí)現(xiàn)并行算法,并進(jìn)行實(shí)際電磁仿真測(cè)試,計(jì)算分析表明該并行技術(shù)的高效性。(2)提出基于非均勻有理B樣條(NURBS)方法的模型表面建模及遮擋判斷方法。研究模型表面采樣點(diǎn)坐標(biāo)參數(shù)、切向單位矢量和法向單位矢量計(jì)算方法,通過(guò)MATLAB編程并計(jì)算相關(guān)算例。研究NURBS參數(shù)表面模型上處理源點(diǎn)、場(chǎng)點(diǎn)的遮擋判斷方法,和基于NURBS曲面的反射尋跡方法,計(jì)算結(jié)果與參考文獻(xiàn)進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證,驗(yàn)證了本文算法有效性。(3)首次把數(shù)據(jù)挖掘粗糙集理論算法應(yīng)用到復(fù)雜電磁模型的分析,側(cè)重分析基于鄰域模型的前向貪心數(shù)值約簡(jiǎn)的加速效果,并將算法應(yīng)用到不同輻射源產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)集的約簡(jiǎn)計(jì)算,并進(jìn)行分析,結(jié)果表明,本文提出的數(shù)據(jù)挖掘算法在復(fù)雜電磁問(wèn)題的分析是可行的。
【學(xué)位單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：E11;TP311.13
【部分圖文】：

散的 Yee 元胞上，時(shí)域 Maxwell 方程組直接中心斯韋旋度方程為=t DH J =mt BE J ，上式可以寫為六個(gè)電磁分量的一階偏微分方程 y yx zxx y yz xzy yx z xzz H E EEHE z t y z tH E EEHE x t z x tH E EEEE y t x y t慮(3-3)方程組的 FDTD 法離散，首先在整個(gè)仿真量分別在元胞的邊和面中間取樣，如圖 3-1 所示

1/2 1/21/2 1/2( , , ) ( , , )2 2 2 2( )1 1 1 1( , , ) ( , , )2 2 2 2n nz zn ny yH i j k H i j kCB myH i j k H i j kz ( )( ) ( )12 ( ) 12) , ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1 12 2 ( ) 2 m t m mm t CB mm m m t m m t m t 量 , , , ,y z x y zE E H H H 的離散格式及公式中的系數(shù)表達(dá)式相似。FDTD 離散方程形成的電場(chǎng)、磁場(chǎng)相差半個(gè)時(shí)間 3-2 所示。n 1 2 n n 1 2 n 1 n 3 2 H E H E H

三元陣列區(qū)的毫米波陣列天線作為目標(biāo)信號(hào)模擬的發(fā)射天線，分布在球面上，等邊三角分布，天線中心線都指向球心。導(dǎo)引區(qū)包含4個(gè)射頻天線作為接收三元區(qū)激勵(lì)信號(hào)的天線，分布在以轉(zhuǎn)臺(tái)中心對(duì)稱分布的平面上。如圖3-3右圖所示。圖 3-3 毫米波仿真系統(tǒng)在三元陣列天線區(qū)域（左圖）與導(dǎo)引區(qū)（右圖）示意圖針對(duì)的項(xiàng)目需求：相距屬于遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)的兩個(gè)天線陣列區(qū)，從天線陣列區(qū)天線發(fā)送電磁信號(hào)，遠(yuǎn)場(chǎng)的導(dǎo)引區(qū)高頻頭接收電磁信號(hào)。我們研究的時(shí)域電磁仿真算法
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2857748