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复杂环境下标准抛物方程变步长解法
被引量：
2
1
作者
高颖
邵群
+1 位作者
闫彬舟
郭淑霞
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第5期878-885,共8页
针对标准抛物方程(standard parabolic equation,SPE)的固定步长解法在大范围复杂环境电波传播研究中计算精度与速度难以平衡的问题,提出标准抛物方程的变步长解法。首先,在推导出SSFT解法的误差与步长、频率等因素的关系后,为SPE的变...
针对标准抛物方程(standard parabolic equation,SPE)的固定步长解法在大范围复杂环境电波传播研究中计算精度与速度难以平衡的问题,提出标准抛物方程的变步长解法。首先,在推导出SSFT解法的误差与步长、频率等因素的关系后,为SPE的变步长解法给出步长的基本选择范围;其次,在满足误差要求条件下对SPE应用的复杂环境进行等级划分,阐述了不同环境因素作用机理及变化趋势对步长要求,为不同的复杂环境等级中选择相应的步长提供依据;最后,利用该方法对典型复杂环境的电波特性进行仿真,仿真结果表明该方法在确保计算精度的情况下,相对于抛物方程的固定步长解法节省时间最高可达71.4%,验证了提出方法的可靠性与高效性,能大幅度提高抛物方程电波预测的计算效率。因此,采用可变步长的抛物方程方法能在保证计算精度的同时,减少计算所占内存及所需时间,极大地提高了计算效率,在大范围复杂环境电磁波传播实时预测应用中具有现实意义。
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关键词
标准抛物方程
固定步长解法
电波传播
变步长解法
混合傅里叶变换
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职称材料
战场电磁环境构建中的抛物方程应用研究
被引量：
8
2
作者
来嘉哲
方广有
刘帅
《雷达学报（中英文）》
2012年第1期63-68,共6页
在进行战场电磁环境的数字化构建过程中,需要结合各类环境要素对电波的传播过程进行建模和仿真。抛物方程(Parabolic Equation,PE)描述的模型适用于从视距到超视距区域计算电波的传播特性,并有分步傅里叶法(Split-Step Fourier Transfor...
在进行战场电磁环境的数字化构建过程中,需要结合各类环境要素对电波的传播过程进行建模和仿真。抛物方程(Parabolic Equation,PE)描述的模型适用于从视距到超视距区域计算电波的传播特性,并有分步傅里叶法(Split-Step Fourier Transform,SSFT)对模型进行计算,但该算法是基于步长迭代的方法,不易并行化实现,在计算大区域电磁传播时难以满足时间上的需求,给战场电磁环境的快速构建带来困难。该文提出一种基于矩阵转置的并行计算方法,构造2维矩阵并按行或列分发给不同的进程,实现了算法的并行计算。该方法能够充分利用计算集群的运算能力,降低了计算时间。计算机仿真结果表明并行算法相对于串行算法能达到4倍的加速比,验证了该方法的有效性。
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关键词
战场电磁环境
抛物方程
分步傅里叶变换
矩阵转置
并行计算
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职称材料
题名
复杂环境下标准抛物方程变步长解法
被引量：
2
1
作者
高颖
邵群
闫彬舟
郭淑霞
机构
西北工业大学航海学院
西北工业大学无人机特种技术国防重点实验室
出处
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第5期878-885,共8页
基金
国家自然科学基金(61571368)
陕西省重点研发计划项目(2018ZDYL-GY-03-07-02)资助
文摘
针对标准抛物方程(standard parabolic equation,SPE)的固定步长解法在大范围复杂环境电波传播研究中计算精度与速度难以平衡的问题,提出标准抛物方程的变步长解法。首先,在推导出SSFT解法的误差与步长、频率等因素的关系后,为SPE的变步长解法给出步长的基本选择范围;其次,在满足误差要求条件下对SPE应用的复杂环境进行等级划分,阐述了不同环境因素作用机理及变化趋势对步长要求,为不同的复杂环境等级中选择相应的步长提供依据;最后,利用该方法对典型复杂环境的电波特性进行仿真,仿真结果表明该方法在确保计算精度的情况下,相对于抛物方程的固定步长解法节省时间最高可达71.4%,验证了提出方法的可靠性与高效性,能大幅度提高抛物方程电波预测的计算效率。因此,采用可变步长的抛物方程方法能在保证计算精度的同时,减少计算所占内存及所需时间,极大地提高了计算效率,在大范围复杂环境电磁波传播实时预测应用中具有现实意义。
关键词
标准抛物方程
固定步长解法
电波传播
变步长解法
混合傅里叶变换
Keywords
split-step
fourier
transform
(
ssft
)
standard parabolic equation(SPE)
radio wave propagation
variable step
discrete mixed
fourier
transform
(DMFT)
complex environment
simulation
calculation efficiency
分类号
TN011 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
战场电磁环境构建中的抛物方程应用研究
被引量：
8
2
作者
来嘉哲
方广有
刘帅
机构
中国科学院电子学研究所
中国科学院研究生院
解放军装备学院
出处
《雷达学报（中英文）》
2012年第1期63-68,共6页
文摘
在进行战场电磁环境的数字化构建过程中,需要结合各类环境要素对电波的传播过程进行建模和仿真。抛物方程(Parabolic Equation,PE)描述的模型适用于从视距到超视距区域计算电波的传播特性,并有分步傅里叶法(Split-Step Fourier Transform,SSFT)对模型进行计算,但该算法是基于步长迭代的方法,不易并行化实现,在计算大区域电磁传播时难以满足时间上的需求,给战场电磁环境的快速构建带来困难。该文提出一种基于矩阵转置的并行计算方法,构造2维矩阵并按行或列分发给不同的进程,实现了算法的并行计算。该方法能够充分利用计算集群的运算能力,降低了计算时间。计算机仿真结果表明并行算法相对于串行算法能达到4倍的加速比,验证了该方法的有效性。
关键词
战场电磁环境
抛物方程
分步傅里叶变换
矩阵转置
并行计算
Keywords
Electromagnetic environment
Parabolic Equation （PE）
split-step fourier transform （ssft）
Matrixtranspose
Parallel computing
分类号
TN97 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
复杂环境下标准抛物方程变步长解法
高颖
邵群
闫彬舟
郭淑霞
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
战场电磁环境构建中的抛物方程应用研究
来嘉哲
方广有
刘帅
《雷达学报（中英文）》
2012
8
在线阅读
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职称材料
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