应用超宽带特征基函数法快速计算目标宽带RCS

提出了一种快速求解目标宽带RCS的有效方法;方法将超宽带特征基函数法与最佳一致逼近相结合,首先求解出频率最高点处的特征基函数作为超宽带特征基函数,该基函数在每个切比雪夫节点能反复应用,大大节约每个切比雪夫节点处电流的求解时间,然后利用最佳一致逼近便可很快得到带宽内所有频点的电流分布信息,由此达到快速求解目标宽带RCS的目的;与传统超宽带特征基函数法相比,计算效率有了明显的提升,数值计算结果证实了该方法的精确性与有效性。     

宽带电磁散射特性的Chebyshev逼近分析

将切比雪夫逼近理论应用于目标宽带电磁散射特性分析中,通过求解给定频带的切比雪夫节点并用有限元方法求得各节点处的目标表面场值,实现整个频带内任一频率点目标表面场值的快速预测,使得目标电磁散射特性得到快速分析.这一方法避免了在给定频带内对有限元矩阵的反复计算,大大减少了计算机的内存.     

应用梅利逼近分析目标宽带电磁散射特性

将最佳一致逼近理论引入到电磁散射宽带计算中,通过对给定频带内的切比雪夫节点和节点处目标表面电流的求解,获得了关于电流的最佳一致多项式逼近,并转化为有理逼近以提高计算精度.结合组合场积分方程,对任意形状三维导体目标的宽带电磁散射特性进行了分析,并与渐近波形估计进行了比较,结果表明:在不占用更多内存的前提下,所提方法大大提高了计算效率.     

水下目标宽带回波特性的快速计算方法

基于传统板块元方法,运用切比雪夫多项式插值实现了水下目标宽带回波特性的快速计算.从散射声场的特性出发,将幅相分离的思想引入散射声场的分析.目标表面单个板块散射声场可分解为随频率变化的快速起伏和缓变函数的乘积,提取缓变函数切比雪夫节点处的板块散射声场,再利用切比雪夫逼近理论插值得到宽频带内各频率点处的精密计算.结合分离出的随频率快速起伏项,获取每个板块的宽带散射声场,通过各板块元散射声场叠加得到目标宽带回波特性.该方法避免了传统板块元算法逐频率点计算所带来的大量板块的重复计算,可以快速、精确计算水下目标宽带回波特性,计算效率大为提高.     

谱域法分析微带线色散特性

研究了微带线的色散特性.采用谱域法进行数值计算得到微带线表切纵向和切向电流分布特性.利用电流分布特性,基函数选用切比雪夫多项式,在不同的频段选取适当数量的基函数,对相位常数及有效相对介电常数进行数值计算.计算结果表明:基函数的选择非常关键,采用切比雪夫多项式作为基函数可以得到非常精确的结果,提高计算效率.计算结果与HFSS软件的仿真结果非常吻合.     

基于最小二乘拟合和特征基函数法的目标宽带RCS快速计算

提出一种快速分析目标宽带雷达散射截面的方法,该方法将最小二乘拟合与特征基函数法相结合,通过计算选定的若干频率点的表面电流便可快速求解出整个频带内的表面电流.具体过程为利用特征基函数法求解选定频率点目标表面电流,进而利用最小二乘拟合实现表面电流和雷达散射截面的快速计算.数值计算结果表明:在不影响精度的前提下,该方法可大大提高计算效率、减少内存需求.     

基于麦克斯韦电路理论的方环散射体

不同于传统数值计算方法,麦克斯韦电路(MC)理论融合了场的理论和路的理论,使二者高效地结合在一起.运用麦克斯韦电路理论分析方环散射体,研究方环散射体的MC求解方法以及MC的宽带特性,求出其散射电流,数值实验结果与矩量法结果吻合良好.研究还发现,MC可以在一个较宽的频带上得到准确电流解,因此,比其他数值方法更加高效和实用.     

基于离散小波变换的AWE技术及其应用

提出一种将离散小波变换和渐近波形估计技术应用到矩量法中求解组合场积分方程的方法,再结合共轭梯度法和广义最小余量法,对平面波照射下任意形状二维电大导体目标的电磁散射特性进行分析,可实现目标宽带雷达散射截面的快速计算.组合场积分方程的使用消除了内谐振问题.将计算结果与传统矩量法进行比较,结果表明,基于离散小波变换的AWE（asymptotic waveform evaluation）技术在提高计算效率和节约存储空间方面具有明显优势.     

基于切比雪夫距离的支撑点选择算法的并行优化研究

求解切比雪夫距离的支撑点选择算法中，由于计算量较大，如何快速判断支撑点的优劣是一个难以解决的问题，为此，提出一套以切比雪夫距离为目标函数的快速支撑点优选策略。通过并行化分析找出相对独立的计算任务，使用OpenMP对支撑点的选择并行化处理；为降低算法层面的时间复杂度，将切比雪夫距离转化为曼哈顿距离，减少了总体计算量；采用多线程的方法对目标函数值的排序环节进行总体重构，避免了无意义的访存开销。实验结果表明，相比传统方法，支撑点优选算法具有较为明显的加速效果，加速比达到了174.62,并解决了算法的数据依赖问题。     

AWE技术加速计算圆环天线的宽带响应

将函数有理逼近方法运用到电磁散射领域中，基于矩量法(MOM)并结合渐近波形估计(AWE)技术快速预测圆环天线的宽带响应。首先由MOM求得给定频率下的电流分布，然后利用AWE技术外推，从而快速预测出任意频率下的电流分布，最后计算出圆环天线的宽带响应。结果表明AWE技术不但能准确地逼近MOM的精确数值解，还可几倍甚至几十倍地提高计算速度，大大地节约CPU时间。     

AWE应用于介质柱宽带RCS频率响应的快速计算

基于渐近波形估计（AWE）技术和矩量法（MON）快速预测任意形状、非均匀介质柱体的雷达散射截面积（RCS）的宽带频率响应。首先采用矩量法求解介质柱的电场积分方程,得到介质柱体内在某一给定频率入射波照射下化电流,然后利用AWE技术将任一频率入射波照射下的极化 给定频率附近展开成Taylor级数,通过Pade逼将Taylor级数转化为有理函数,由此可获得介质柱在任一频率入射波照射下的极化电流,进而计算出RCS.计算结果表明AWE基本能逼近MOM精确计算的曲线,同时在计算速度上可加快近10倍。     

机械结构随机响应统计矩的计算方法

提出了一种计算具有不确定参数(随机载荷、材料、几何尺寸)的机械结构随机响应统计矩的实用方法.采用Chebyshev多项式节点划分基本随机变量水平,开展实验设计.利用Chebyshev多项式拟合机械结构随机响应与基本随机变量的函数关系,使用降维积分技术求解机械结构随机响应的概率统计矩.数字算例表明所提方法具有较高的计算效率和求解精度,通用性强,可以用于复杂机械结构随机响应的概率分析中.     

|x|在拟等距结点的有理插值

以等距结点基础，在零点附近增加一些结点，得到一类新的结点组.研究|x|在这类结点组的有理插值，得到确切的逼近阶为On2log n(1).这个结果优于结点组取等距结点、(第二类)Chebyshev结点、调整的(第二类)Chebyshev结点和正切结点的有理插值.     

拉格朗日插值多项式对函数|x|~α的逼近

研究插值多项式对函数|x|α的逼近,选取第一类Chebyshev多项式的零点为插值结点构造所需的Lagrange插值多项式,并研究插值多项式与函数xα的逼近度,证明这样得到的逼近系数好于以往的结果.     

|x|在扩展的Chebyshev结点的有理插值

研究|x|在扩展的Chebyshev结点的有理插值,得到逼近阶为O(1/(nln n)).通过数值计算发现相同逼近阶的误差与结点的密集度、结点所在曲线的凹凸性有关.     

多项式数值逼近法在黑体辐射问题反演中的应用

本文提出求解黑体辐射问题的新方法,即采用多项式数值反演法——拉盖尔、勒让德、切比雪夫多项式数值逼近法等求解黑体辐射中的反演问题,数值计算结果显示采用勒让德、切比雪夫多项式数值逼近法的比Laplace反演法以及Tikhonov正则化方法等要精确,并且程序简单、算法高效。     

用Chebvshev多项式加速的预处理子空间迭代法

研究了计算大型稀疏对称矩阵的若干个最大或最小特征值的问题的子空间迭代法.首先引入了加速子空间迭代法的Chebyshev迭代法和预处理技术.为了更好地加速子空间迭代法的收敛速度,作者把Chebyshev多项式和预处理技术同时应用到子空间迭代法中,对预处理过的残余矩阵用Chebyshev多项式加速.即讨论了Chebyshev迭代法对预处理子空间迭代法的应用.这样既缩小了矩阵特征值的分布范围,又改善了每次循环的初始矩阵.从而给出了用Chebyshev多项式加速的预处理子空间迭代法.最后给出了数值例子,结果表明加速后的预处理子空间迭代法比原来的预处理子空间迭代法更优越,进一步加速了迭代法的收敛速度,减少了计算量和计算时间.     

矩量法结合渐近波形估计分析对数周期天线

应用渐近波形估计技术与矩量法相结合,分析了一种对数周期天线的电气特性。采用这种方法可以在很宽的频带中只取少量频点利用矩量法计算,再在整个频带进行Pade逼近就可获得天线的频率特性。从而节省了分析电磁问题时的计算时间和内存要求。采用这个方法与矩量法算出的结果进行了比较,它们之间良好的一致说明了本方法的正确性和有效性。