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第1章 一维粗糙面与上方二维目标复合电磁散射的矩量法研究1

1.1 一维粗糙面与上方二维目标复合电磁散射的MOM研究2

1.1.1 随机粗糙面建模的蒙特卡罗方法2

1.1.2 入射波与散射系数的定义7

1.1.3 一维理想导体粗糙面与上方二维理想导体目标复合电磁散射的MOM研究11

1.1.4 一维介质粗糙面与上方二维理想导体目标复合电磁散射的MOM研究15

1.1.5 一维介质粗糙面与上方或下方二维介质目标复合电磁散射的MOM研究19

1.2 一维理想导体粗糙面与上方二维理想导体目标复合电磁散射的多区域MOM研究25

1.2.1 理论分析25

1.2.2 数值结果与讨论分析28

1.3 一维介质粗糙面与上方二维理想导体目标复合电磁散射的多区域MOM研究32

1.3.1 理论分析32

1.3.2 数值结果与讨论分析36

1.4 一维介质粗糙面与二维介质目标复合电磁散射的多区域MOM研究40

1.4.1 理论分析40

1.4.2 数值结果与讨论分析45

参考文献49

第2章 一维分层介质粗糙面及其与二维目标复合电磁散射的并行FMM研究51

2.1 一维分层介质粗糙面与二维目标复合电磁散射的MOM研究52

2.1.1 一维分层介质粗糙面电磁散射的理论分析52

2.1.2 一维分层介质粗糙面与二维目标复合电磁散射的理论分析56

2.1.3 数值计算结果与讨论60

2.2 一维分层介质粗糙面电磁散射的并行FMM研究66

2.2.1 FMM的基本原理67

2.2.2 一维理想导体粗糙面电磁散射的并行FMM研究69

2.2.3 一维分层介质粗糙面电磁散射的并行FMM研究73

2.2.4 数值结果与讨论分析74

2.3 一维分层介质粗糙面与二维目标复合电磁散射的并行FMM研究77

2.3.1 理论分析77

2.3.2 数值结果与讨论78

参考文献82

第3章 粗糙面与多目标复合散射的EPILE+FBM研究84

3.1 一维导体粗糙面与上方及漂浮二维导体目标复合电磁散射84

3.1.1 复合场景的建模及复合散射的推导84

3.1.2 EPILE研究复合散射的公式推导87

3.1.3 FBM与GFBM的公式推导90

3.1.4 相对误差与计算复杂度92

3.1.5 数值计算结果及讨论93

3.2 一维介质粗糙面与上下方二维导体目标的复合散射101

3.2.1 复合场景的建模及复合散射的推导102

3.2.2 EPILE+FBM研究复合散射的公式推导107

3.2.3 相对误差与计算复杂度111

3.2.4 数值计算结果及讨论112

3.3 一维介质粗糙面与上下方二维介质目标复合散射研究118

3.3.1 复合场景的建模及复合散射的推导119

3.3.2 EPILE+FBM研究复合散射的公式推导125

3.3.3 相对误差与计算复杂度128

3.3.4 数值计算结果及讨论129

参考文献134

第4章 一维粗糙面和二维目标电磁散射的FE-BI研究137

4.1 二维目标电磁散射的FE-BI研究138

4.1.1 FE-BI混合方法的推导138

4.1.2 验证和算例141

4.2 一维粗糙面的有限元区域建模和矩阵重排策略143

4.2.1 有限元区域建模143

4.2.2 矩阵重排策略144

4.3 一维导体粗糙面电磁散射的FE-BI研究146

4.3.1 边值问题构建146

4.3.2 数值算例147

4.4 一维介质粗糙面电磁散射的FE-BI研究150

4.4.1 一维介质粗糙面电磁散射问题模型150

4.4.2 一维介质粗糙面电磁散射理论推导150

4.4.3 数值算例152

4.5 一维粗糙面与二维目标的复合散射的FE-BI研究153

4.5.1 一维导体粗糙面与上方单个目标电磁散射问题模型153

4.5.2 一维导体粗糙面与上方多个二维导体目标的复合散射模型和理论推导155

4.5.3 一维介质粗糙面与上方二维介质目标的复合电磁散射158

4.5.4 一维介质粗糙面与下方多个二维介质目标的复合散射模型和理论推导160

参考文献162

第5章 粗糙面与目标复合散射的FDTD方法研究164

5.1 粗糙面与目标复合模型的电磁散射研究164

5.1.1 FDTD方法的基本原理164

5.1.2 FDTD方法在一维粗糙面与二维目标复合模型双站散射中的应用166

5.1.3 基于GPU的FDTD并行方法在一维粗糙面与二维目标复合模型双站散射中的应用174

5.1.4 FDTD方法在二维粗糙面与三维目标复合模型双站散射中的应用179

5.2 粗糙面与目标复合模型的宽带散射研究189

5.2.1 FDTD方法在二维粗糙面与三维目标复合模型宽带散射中的应用189

5.2.2 FDTD方法在一维粗糙面与二维目标复合模型宽带散射中的应用194

5.3 色散粗糙面与目标复合模型的宽带散射研究198

5.3.1 色散媒质的ADE-FDTD公式198

5.3.2 CPML吸收边界条件199

5.3.3 ADE-FDTD在一维色散海面与二维目标复合模型宽带散射中的应用202

5.3.4 ADE-FDTD在一维色散土壤与二维目标复合模型宽带散射中的应用205

参考文献208

第6章 粗糙面与目标复合散射的TDIE方法研究211

6.1 时域积分方程及建模方法211

6.2 电流基函数及时间步进方程212

6.3 数值算例215

6.3.1 TDIE在二维导体目标瞬态电磁散射中的应用215

6.3.2 TDIE在一维导体粗糙面瞬态电磁散射中的应用217

6.3.3 TDIE在一维粗糙面与上方二维导体目标瞬态复合电磁散射研究220

参考文献227

第7章 粗糙面与目标复合散射的解析近似方法228

7.1 互易性定理在粗糙面与目标耦合散射中的应用228

7.1.1 互易性定理228

7.1.2 相邻目标之间的耦合场230

7.1.3 粗糙面与目标之间的耦合场232

7.1.4 应用示例与结果分析234

7.2 粗糙面与目标耦合散射的四路径模型238

7.2.1 粗糙面与目标耦合散射的修正四路径模型238

7.2.2 粗糙面与目标复合散射的复反射系数修正多路径模型245

7.2.3 时变粗糙面与目标复合散射的加权多路径模型249

7.3 粗糙面与目标角结构耦合散射的IPO与TDIPO分析253

7.3.1 粗糙面与目标角结构耦合散射的IPO方法253

7.3.2 粗糙面与目标角结构耦合散射的TDIPO方法262

7.4 弹跳射线方法及其在复合电磁散射中的应用266

7.4.1 弹跳射线方法的原理267

7.4.2 弹跳射线方法的应用270

参考文献277

第8章 粗糙面与目标复合散射高低频混合方法279

8.1 一维粗糙面和二维目标的多重混合FE-BI-KA方法279

8.1.1 FE-BI-KA多重混合算法279

8.1.2 算法验证和数值算例283

8.1.3 介质粗糙面与分层目标复合电磁散射的FE-BLKA研究287

8.1.4 导体海面与介质目标复合电磁散射的多区域FE-BL-KA研究290

8.2 二维粗糙面与目标频域复合散射的MOM-KA法291

8.2.1 三维导体目标分析的矩量法292

8.2.2 MOM-PO混合法299

8.2.3 粗糙面与目标复合单站散射的快速算法304

8.3 二维粗糙面与目标时域复合散射的TDIE-TDKA法314

8.3.1 电流基函数与时域电场积分方程314

8.3.2 显式格式步进方程316

8.3.3 瞬态远场320

8.3.4 数值算例322

参考文献326