国产CPU平台中并行高阶矩量法研究

将并行高阶矩量法在纯国产CPU平台中对电磁辐射与散射问题进行了仿真计算,并以散射问题为例,对算法的并行效率进行了测试.基于高阶多项式基函数的矩量法在保证计算精度的同时,可以大幅度降低传统RWG基函数矩量法产生的未知量.基于分块矩阵的高效并行策略进一步提高了矩量法的计算规模,并加速了仿真计算的过程.数值结果表明,采用的并行高阶矩量法程序,为在纯国产超级计算平台中解决复杂电磁仿真问题提供了一条有效的途径.     

大规模并行时域有限差分法电磁计算研究

基于我国超级计算机平台,开展了大规模并行时域有限差分法(Finite-Difference Time-DomainFDTD)的性能和应用研究。在我国首台百万亿次"魔方"超级计算机、具有国产CPU的"神威蓝光"超级计算机和当前排名世界第一的"天河二号"超级计算机上就并行FDTD方法的并行性能进行了测试,并分别突破了10000 CPU核,100000 CPU核和300000 CPU核的并行规模。在不同测试规模下,该算法的并行效率均达到了50%以上,表明了本文并行算法具有良好的可扩展性。通过仿真分析多个微带天线阵的辐射特性和某大型飞机的散射特性,表明本文方法可以在不同架构的超级计算机上对复杂电磁问题进行精确高效电磁仿真。     

大型微带阵列的超大规模并行FDTD高效分析研究

首次突破了20万CPU核并行时域有限差分方法在当前排名世界第一的“天河二号”超级计算机上的仿真计算规模.不同测试规模下, 分别以1万和10万CPU核为基准, 该算法在10万CPU核和20万CPU核时的并行效率均为50%左右, 表明了该并行算法具有良好的可扩展性.1 984单元与3 968单元的两个典型微带阵列仿真实例表明, 该文方法可用于高效分析大型微带天线阵列的电磁特性.     

机载微带天线阵列的辐射特性分析

本文使用并行高阶矩量法求解一个35×5 个单元微带天线阵列放置在飞机上时的增益。采用了基于高阶基函 数的矩量法保证计算精度;并且采用大规模并行技术有效提高了计算效率以及处理电大尺寸问题的能力。文中首先计 算阵列单个单元增益并与有限元对比证明其正确性,然后利用泰勒综合设定阵列每个激励的振幅,对比了机载和阵列 本身的增益方向图结果从而说明了本文方法可以处理实际工程中大规模挑战性问题。